Неизотермичность течения

Процесс заполнения формы охватывает все наиболее сложные и интересные аспекты переработки полимеров неизотермичность, неустановившееся течение неньютоновской жидкости в каналах со сложной геометрией, сопровождающееся процессами охлаждения и структурообразования. Более детально все эти вопросы рассмотрены в гл. 14. [c.22]

Подробное рассмотрение изотермического течения между параллельными пластинами позволяет глубже понять, как работают насосы, принцип действия которых основан на динамическом вязкостном способе создания давления. Однако в таких системах течение редко бывает изотермическим. Это объясняется двумя причинами во-первых, расплав полимера является высоковязкой жидкостью, поэтому тепло генерируется во время течения во-вторых, температура стенок канала не только неодинакова, но часто и непостоянна. Оба источника неизотермичности могут влиять на результирующий профиль скоростей, зависящий от температурной чувствительности вязкости (энергии активации вязкого течения). Для степенной модели жидкости эта зависимость может быть выражена в виде [c.315]

Ламинарное движение (Не 2000). Вследствие неизотермичности потока и малой скорости вынужденного ламинарного движения на теплоотдачу оказывает влияние изменение физических свойств по сечению трубы и свободное движение. При этом различают два режима ламинарного течения 1) вязкостный, когда из-за преобладания сил вязкости над подъемными влияние свободной конвекции отсутствует, а изменение вязкости по сечению трубы влияет на профиль распределения скоростей 2) вязкостно-гравитационный, когда распределение скоростей по сечению зависит не только от изменения вязкости, но и от направления и интенсивности поперечных токов свободного движения, обусловленного разностью температур жидкости у стенки трубы и вдали от нее. [c.21]

О величине допускаемых в этом случае неточностей можно высказать лишь предположения. Изменения, вносимые некоторым распределением температуры по сечению по сравнению с изотермическим режимом течения в значения величин р и и будут примерно одинакового порядка. Распределение же по сечению величины ри будет, вероятно, таким же, как при изотермическом течении. Поэтому можно предполагать, что замена неравенств (39,12) равенством (39,13) приведет к неточностям такого же порядка величины, как и отклонения от обычных законов сопротивления и теплообмена, вызванных неизотермичностью течения. В этом, может быть, и лежит одна из главных причин расхождений [c.179]

Проведем сравнение поверхностей по эффективности теплообмена. Для упрощения задачи поправки на неизотермичность течения гн для сопоставляемых шероховатой и гладкой поверхностей примем одинаковыми. Тогда отношение сопряженных Re одноименных потоков находится по (6.4), а отношение критериев сопоставляемых поверхностей — по (6.6). Относительное увеличение сопротивления в шероховатом канале ш/ г при некоторой скорости находится по (6.12) — (6.14), причем gr находится также при скорости Wim- Относительное увеличение теплоотдачи в шероховатом канале определяется по [c.95]

Для определения <3P/.dZ (изменение которого происходит за счет неизотермичности течения) на каждом шаге итераций с помощью кубатурных формул реализуется выражение [c.56]

В описанных выше работах были рассмотрены достаточно идеализированные случаи обтекания тел. При постановке и проведении расчетов не учитывалось влияние вязкого пограничного слоя, развивающегося на обтекаемом теле, не рассматривалось движения отраженных от тела частиц и обратное влияние частиц на газ. Неизотермичность течения, приводящая к возникновению силы термофореза, также может оказывать существенное влияние на процесс обтекания тела запыленным потоком. Далее будут рассмотрены результаты исследований, авторы которых пытались учесть те или иные из перечисленных выше физических факторов. [c.133]

При движении жидкостей по трубам постоянного поперечного сечения средняя скорость течения остается приблизительно постоянной. Однако вследствие неизотермичности течения вязкость жидкости может заметно изменяться в направлении потока. При этом коэффициент трения /, входящий в формулу (7.29), зависит от расстояния вдоль оси трубы. Значит, формулу (7.29) нельзя применять ко всей трубе в целом. [c.406]

Протекание химических процессов в реальных условиях часто осложнено наличием таких факторов, как турбулентный характер течения реагирующих потоков и пространственная неоднородность состава реагирующей смеси и полей скоростей и температур. В настоящее время известно, что знание только средних значений таких флюктуирующих величин, как температура и концентрации реагирующих компонент, недостаточно дпя полного описания сложных процессов химического превращения в условиях неизотермичности и турбулентности даже в тех случаях, когда влиянием химической реакции на гидродинамические характеристики системы можно пренебречь [147]. Необходимость учета флюктуаций температуры и концентраций реагентов и их взаимных корреляций обусловлена тем, что средняя скорость элементарного акта химического превращения в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих компонент не определяется в виде закона Аррениуса при средних значениях этих величин. Кроме того, наличие флюктуаций приводит к существенному изменению коэффициентов переноса, значения которых определяются в этих случаях не только свойствами реагирующих газов, но и свойствами самого течения [86, 97, 127]. [c.178]

Термин продольная вязкость широко использовался для обозначения сопротивления жидкости любым видам продольного течения независимо от их характера, наличия или отсутствия однородности, изотермичности или неизотермичности и т. п. Это приводило к большой путанице, особенно при попытках сопоставления экспериментальных данных. [c.172]

Задача ламинарного теплообмена с учетом зависимости реологических свойств от температуры по существу не рассмотрена. По ограниченным данным, полученным при отсутствии внутренних источников тепла с учетом зависимости только пластической вязкости от температуры, можно лишь качественно оценить влияние неизотермичности потока на теплообмен оно возрастает с увеличением радиуса стержневого течения. [c.86]

При применении любого из описанных выше типов вискозиметров выделение тепла в процессе вязкого течения может привести к значительным изменениям температуры в образце. Вследствие сильной зависимости вязкости от температуры соотношение между напряжением и скоростью сдвига заметно изменяется при неизотермичности эксперимента. Кривая течения, полученная в таких условиях, не отражает основные характеристики жидкости при предполагаемой температуре исследования. Таким образом, возникает задача разделения влияния на исследуемые параметры нагревания вследствие выделения тепла и отклонений от ньютоновского поведения. [c.37]

Введение поправок на неизотермичность процессов делает более корректным использование соответствующих кинетических уравнений. Вместе с тем, чтобы при изотермическом эксперименте не проскочить самых начальных стадий взаимодействия, следует свести к минимуму величину Ат. Из теплофизических расчетов и экспериментов [11] следует, что температура изотермической выдержки достигается смесью порошкообразных реагентов в течение 1 мин, если толщина реакционного слоя не превышает 1 мм. И далее, поскольку X пропорциональна квадрату толщины реакционного слоя, то при толщине последнего 20 мм (размер тигля) продолжительность прогрева составляет несколько часов. Отсюда следует, что многие кинетические исследования в изотермических условиях, как правило, выполненные с большим объемом реакционной смеси, следует считать некорректными. Поведение экспериментов в динамических условиях облегчает теплообмен, а осуществление твердофазной реакции (там, где это возможно) в условиях кипящего или виброкипящего слоя в значительной мере снимает ограничение на объем реакционной смеси. [c.171]

С учетом влияния неизотермичности расчет коэффициентов сопротивления трения можно выполнять по формулам [64] при ламинарном режиме течения [c.79]

Рассчитывают величины, зависящие от параметров потоков Нц, Бц в (2.20), (2.22) н е,. Поправка на неизотермичность течения ен/ является функцией температуры стенки, соответственно и коэффициентов теплоотдачи потоков а,/ и плотности теплового потока ( ,. Так как условие a,7 = idem для одноименных потоков в сопоставляемых поверхностях при двухстороннем обтекании обычно не выполняется даже при 9=idem, то и поправка гц (при определенном индексе потока i) для сравниваемых поверхностей может быть неодинакова. Ввиду малого влияния и сложности учета изменения е , в дальнейшем будем полагать, что для сопоставляемых поверхностей выполняется условие Е(,7 = 1, [c.33]

Из рис. 66 видно, что начальные участки кривых обессеривания при разных скоростях не совпадают. Разница на этих участках между значениями остаточного содержаиия серы 10—25%-С увеличением длительности прокаливания разность результатов, полученных по обеим вышеописанным методикам, уменьшается и исчезает тем быстрее, чем выше температура прокаливания. Отсюда следует, что скорость нагрева кокса после определенного периода пpoкaливa шя не влияет на величину остаточного содержания серы. Такую зависимость нельзя объяснить только неточностью поправки на неизотермичность, так как время, в течение которого меняется глубина обессеривания, значительно больше периода неизотермичности. Скорее всего это связано с ударным механизмом действия выделяющихся газообразных углеводородов на распад вторичных сероуглеродных комплексов, [c.209]

В заключение следует отметить, что вязкостные функции, определяемые при реологических экспериментах, вовсе нельзя отождествлять со свойствами расплава, которые определяют его поведение при переработке. Это в особенности справедливо для встречающихся при переработке быстрых течений, которые не являются вискозиметрическими течениями (они имеют больше одной составляющей скорости и самые различные градиенты скорости) и неизотермичны. Хотя в целом течение может казаться установившимся, с позиций лагранжевых координат элементарный объем полимерного расплава, движущийся в потоке в перерабатывающем оборудовании, непрерывно попадает в быстро изменяющиеся ситуации. Поэтому его реакция оказывается принципиально отличной от реакции, наблюдаемой в установившихся течениях вискозиметрических экспериментов. [c.176]

Среднее приращение температуры расплава в массе АТ (рис. 13.10) намного меньше максимального, так как на его величину сильно влияет практически неразогревающееся ядро потока. Поэтому часто величиной АТь оперируют для того, чтобы показать, что диссипативный разогрев невелик и не должен вызывать беспокойства. Однако этот вывод по указанным выше причинам часто является ошибочным. Можно достаточно просто оценить величину АТ ,, если предположить, что вся механическая энергия затрачивается на разогрев расплава (см. разд. 11.3). Если рассчитанная величина АТь превышает 4—5°, то это свидетельствует о неизотермическом течении под давлением. Галили и Таксерман—Кроцер [20] предложили простой критерий, указывающий на необходимость учета неизотермичности процесса. Критерий получен в результате совместного решения методом возмущений дифференциальных уравнений теплопроводности и течения под давлением несжимаемой ньютоновской жидкости для изотермической стенки. [c.470]

Нуншо констатировать, что правильные представления о микрокинетике и механизме реакций горения и газификации можно получить только путем тонких экспериментальных исследований, в кинетическом режиме, с тщательным устранением неизотермичности, влияния внутреннего реагирования, диффу.зии (внешней и внутренней) и всякого рода вторичных и обратных реакций, протекающих при накоплении продуктов газификации в системе. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют исследования, проводившиеся ио вакуумной методике. Некоторую ясность могут внести дальнейшие исследования методом изотопов, но при условии отсутствия усложнений в протекании основной реакции. Нам кажутся перспективными исследования методом прецизионного взвешивания, если они будут проводиться параллельно с газовым анализом продуктов реакции и выявлением материального баланса реагирующих веществ как по газовой, так и по твердой фазе. К числу таких работ относятся исследование Гульбрансена и Эндрью [220], изучавших реакцию СО2С ири низких давлениях на частице графита, подвешенной к микровесам, при одновременном измерении парциального давления СО2, что дало возможность установить характер образования с течением времени поверхностного окисла. Нри этом не умаляются роль и значение других методов исследования. Кая<дый из них делает вклад в своей, специфической области в теорию горения и газификации твердого топлива. Среди старых методов, мало применяемых в области горения и газификации, следует еще указать метод термографии, разработанный Курнаковым. [c.168]

Б качестве уравнения движения газа в нашей системе мы принимаем уравнение Бернулли. При этом в большинстве случаев влиянием сил трения и сил тяжести в газовом потоке можно пренебречь. В таком случае перепад давлений обусловливается только разностью скоростей в сече[1иях каморы горепия в силу неизотермичности движения газа. Характер течения газа, конечно, сказывается и иа интенсивности переноса массы и тепла, что учитывается соответствующей зависимостью коэффициентов массообмена и теплообмена от числа Ве. [c.509]

Значительные расхождения эксперимента с теоретическим расчетом, основанном на решении задачи теплообмена с постоянными свойствами, обнаружены при обработке опытных данных по охланодению пластичных смазок, кривые течения которых аппроксимируются уравнением (4) [4]. При разности температур стенки и жидкости 60—75° С средние коэффициенты теплоотдачи были почти вдвое ниже расчетных. Введение в расчетные формулы отношения аналога ньютоновской вязкости, полученного из обобщенного критерия Рейнольдса для реологической модели по уравнению (4), при температуре стенки и жидкости значительно улучшило согласие опытных данных с теорией. Показатель степени был почти вдвое выше, чем в поправке Зидера и Тейта, кроме того, он зависел от реологических свойств смазок. Эти особенности можно объяснить диссипацией энергии движения. В этих условиях влияние неизотермичности потока на теплообмен проявляется в значительно более сложной форме, чем при течении маловязких жидкостей, когда выделение теплоты трения ничтожно. [c.86]

На основании этого можно сделать вывод, что, несмотря на любые меры предосторожности при термостатировании границ системы, течение все же неизотермично. Однако при относительно низких скоростях повышение температуры оказывается недостаточным для изменения свойств жидкости. С другой стороны, во многих важных слу- [c.15]

В зависимости от природы возникновения движения гидравлические сопротивления движению теплоносителей различают как сопротивления трения, которые обусловлены вязкостью жидкости и проявляются лишь в местах безотрывного течения, и м е с т и ы е с о п р о-тивления. Последние обусловливаются различными местными препятствиями движению потока (сужение и расширение канала, обтекание препятствия, повороты и др.). Сказанное справедливо для изотермического потока, однако если движение теплоносителя происходит в условиях теплообмена и аппарат сообщается с окружающей средой, то будут возникать дополнительные сопротивления, связанные с ускорением потока вследствие неизотермичности, н сопротивление самотягп. Сопротивление самотяги возникает вследствие того, что вынужденному движению нагретой жидкости на нисходящих участках канала противодействует подъемная сила, направленная вверх. [c.460]

При очень малых числах Пекле, что практически имеет место только у жидкометаллических теплоносителей, следует учитывать также продольную неизотермичность потока и связанный с нею поток теплоты. Этот эффект несколько повышает теплоотдачу, что видно из приведенных ниже данных о стабилизированных значениях чисел Нуссельта при квазиизотермическом течении в круглой трубе с Гст == onst [c.97]

Модель распространения. Определенная таким образом временная зависимость йг (X ) использовалась в качестве граничного условия в области источника в задаче эЬолюции взрывоопасного облака тяжелого газа, решение которой получено с помопц>ю трехмерной нестационарной газодинамической модели /5/, основанной на численном интегрировании полной системы уравнений сохранения массы, импульса и энергаи. Необходимость использования модели такого уровня объясняется прежде всего тем, что, как свидетельствуют экспериментальные данные, выделяющиеся в атмосферу пары сжиженного газа существенно изменяют характер атмосферной турбулентности и поле скорости в области источника. Следует также отметить, что процессы тепломассообмена и гидродинамики в распространяющемся облаке протекают в условиях сильной нестационарности. вызванной резкими изменениями во времени градиентов температуры, плотности, а также интенсивности поступления газа в атмосферу. Корректное описание возникающего турбулентного течения неизотермичного тяжелого газа в приземном [c.99]

Существующие в настоящее время методы расчета основаны на использовании моделей Гаусса для распределения тепла или вещества в атмосфере. Известно, что эти модели справедливы в условиях, когда выброс не влияет на характер течения в атмосфере. Попытки учесть неизотермичность газового потока и наличие начального импульса привели к созданию целого ря,ца эмпирических формул для определения э а ективной высоты факела [I]. Проведенные расчеты по этим форь улам показали большой разброс результатов. В свази с этим возникает необходимость построения физико-математической модели тепловых и динамических про- [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология