Газовые ядра

Кольцевое течение — жидкость течет на стенках трубы в виде пленки, а газ течет в центре. Обычно некоторая часть жидкой фазы увлекается в виде мелких капель газовым ядром, возможно также (хотя и менее обычно) увлечение пузырьков в жидкую пленку. [c.183]

Дисперсно-кольцевое течение — его характер подобен течению, наблюдаемому в вертикальных каналах, исключение составляет толщина плеики, которая неодинакова по периметру на дне канала пленка много толще. В большинстве случаев встречается частичное увлечение капелек жидкости внутрь газового ядра [c.184]

Основную трудность при расчете полного сопротивления контактной трубы вызывает определение потерь на гидравлическое трение. Прежде чем переходить к нахождению зависимостей для расчета Артр. рассмотрим режимы течения фаз в закрученном газожидкостном потоке. При закрутке газожидкостного потока в результате действия центростремительного ускорения происходит разделение потока на пристенный жидкостный слой толщиной б и центральное газовое ядро (рис. 99). [c.175]

Течение двухфазного потока в трубе со скрученной лентой при высоких скоростях способствует расслоению потока на жидкостную пленку, движущуюся по внутренней поверхности трубы, и газовое ядро. [c.178]

Одновременно с вовлечением в движение струи воздуха из окружающего пространства происходит молекулярная диффузия газа в воздух и воздуха в газ как в радиальном, так и в осевом направлениях. Внешние границы струи, образованные прямыми ЛИНИЯМ , являются границами проникновения газа внутренняя граница газового ядра является границей проникновения воздуха. Между этими поверхностями, близкими 1С коническим, движется смесь газа и воздуха с концентрацией, снижающейся от 100% до нуля. В пределах этой смеси можно отметить зону, где газовоздушная смесь, обладающая избытком газа, лежит выше верхнего концентрационного предела воспламенения, и зону смеси с содержанием газа менее нижнего предела воспламенения. Между этими зонами смесь способна воспламеняться, состав ее плавно меняется от нижнего до верхнего пределов воспламенения. Особое значение имеет поверхность стехиометриче-ской смеси, 1а которой количество воздуха соответствует теоретически необходимому. [c.131]

Устройства по распыливанию жидкости — форсунки — делятся на прямоструйные, из которых вытекает цилиндрическая струя, и центробежные, создающие закрученную коаксиальную струю, внутри которой расположено газовое ядро. На выходе форсунки образуется тонкий жидкий цилиндрический слой (пелена), который радиально расширяется по мере удаления от места ввода. В итоге образуется расширяющаяся от 30° до 180° коническая пелена, которая быстро распадается на мелкие капли. Имеется большое разнообразие форсунок указанных двух типов, конструкция которых зависит от вида рабочей жидкости, условий их применения и требуемой дисперсности образующихся капель. Различные виды форсунок приводятся в [46], там же обсуждаются их положительные и отрицательные стороны и способы применения. [c.462]

При истечении двухфазной смеси из тангенциального соплового ввода 1 (рис. 51) в камере 2 образуется вихревой поток, состоящий из пленки 3 жидкости на стенке камеры и газового ядра 4. Часть 5 жидкости может стекать по торцовой стенке камеры в ее приосевую область. Образование и удержание пленки жидкости на периферии камеры обусловлено сильным полем центробежных сил, под действием которого вводимый в камеру конденсат переносится на ее периферию и осаждается на стенке. Так как в сопловом сечении камеры достигаются максимальные значения тангенциальной составляющей скорости 1Юх потока, то можно предположить, что периферийная пленка жидкости формируется в основном в сечениях камеры, близких к сопловому. И наоборот, в конечных по направлению движения жидкости сечениях камеры возможны разрушение пленки, срыв капель и их перенос в приосевую зону камеры. В газовом ядре (как и при работе вихревой трубы на га- [c.129]

В зависимости от количества введенного и выделившегося в камере конденсата осевая протяженность пленки жидкости может быть различной. При относительно малом содержании жидкости теплообмен с газовым ядром может привести к ее полному испарению в конечных сечениях) камеры, т. е. из вихревой трубы будут выходить только газовые потоки. При увеличении количества жидкости пленка может занять всю внутреннюю боковую поверхность камеры и жидкость из пленки будет выводиться из камеры через дроссель вместе с периферийным газовым потоком. Испарение жидкости из пленки повышает концентрацию паров вышекипящего компонента в периферийных слоях вихря, увеличивает сток паров этого компонента в приосевые слои. В конечном итоге это приводит к дополнительному уменьшению радиального градиента температур внутри камеры разделения. Если жидкость образована смесью компонентов, то при перемещении жидкости от соплового сечения к дросселю изменяется концентрация смеси вследствие первоочередного испарения низкокипящих компонентов. [c.131]

Как указано выше, эффект, разделения является результатом сложной совокупности взаимосвязанных процессов. В рассматриваемом случае первоначальное разделение происходит при расширении газа в сопловом вводе. Снижение температуры в потоке вызывает конденсацию части высококипящих компонентов. Образовавшаяся газожидкостная смесь поступает в камеру разделения, где образуется закрученный двухфазный поток, состоящий из жидкостного кольца на стенке камеры и газового ядра. Температурное разделение газового ядра приводит к1 нагреванию его периферийных слоев и охлаждению приосевых. [c.141]

В вихревом ректификаторе (рис. 59) сжатый и частично сжиженный воздух вводится через тангенциальный сопловой ввод 1 в камеру разделения 2. Здесь образуется закрученный двухфазный поток, состоящий из текущей по стенке камеры пленки жидкости и газового ядра. Осевое перемещение жидкости к диффузору 3 сопровождается увеличением в ней концентрации высококипящего компонента (кислорода), в то время как приосевой газовый поток, текущий в противоположном направлении, обогащается низкокипящим компонентом (азотом). Часть жидкого воздуха, вытекающего из соплового ввода, отбирается в полость а, откуда по трубопроводу 4 подается в приосевую область камеры со стороны диффузора. В результате воздух разделяется на обогащенный кислородом поток, который выводится из диффузора 3, и обогащенный азотом поток, выходящий через отверстие в диафрагме 5. [c.154]

Зона II охватывает область камеры, включающую только приосевой поток. В общем случае в эту зону поступает только часть 04 газового потока, входящего в камеру разделения. Здесь вследствие энергетического разделения газового ядра газ охлаждается (отводится теплота 2) и частично конденсируется с соответствующим обогащением жидкости кислородом, а газа азотом. Часть Р4 кон- [c.156]

Скорость теплопередачи, как известно, пропорциональна разности между температурой Г поверхности угля и температурой т газового ядра [c.205]

Что происходит с увеличением паросодержания, сказать трудно. Дисперсно-кольцевой поток может превращаться в чисто кольцевой, что предваряет чисто газовый поток, или определенное количество капель может оставаться всегда в газовом ядре, образуя поток, подобный потоку тумана. Абсолютные значения зависят, конечно, от свойств системы. [c.205]

На рис. 7 приведена принципиальная схема горения газа в диффузионном турбулентном факеле. Природный газ, подаваемый по центральному каналу, образует газовое ядро 1. Воздух, поступающий по периферийному каналу, создает кольцевой поток 2. Зона 3 - это объем, в котором присутствуют природный газ и продукты сгорания, а зона 4 - это смесь воздуха и продуктов сгорания. Цифрой 5 на рисунке обозначен фронт пламени, а 6 - зона рециркуляции горячих продуктов сгорания. [c.14]

Клочкообразно-кольцевое течение — при увеличении скорости жидкости концентрация капель в газовом ядре растет, и в конечном счете происходит слияние капель в ядре, ведущее к большим клочкам, полосам или жгутам жидкости в газовом ядре. Этот режим характеризует течения с высокой массовой скоростью и низким расходным массовым газосодержанием. [c.183]

Газовое ядро можно рассматривать ка1с гомогенную смесь, имеющую вязкость, равную вязкости газа. [c.197]

С этими допущениями стацнонариое уравнение импульса для газового ядра можно записать как [c.197]

Поверхность жидкой пленки обычно сильно возмущена и покрыта сложной системой волн. Эти гзолны в сущности представляют шероховатости поверхности ио отношению к газовому ядру, содерл ащему капли жидкости, и являются причиной увеличения напряжения трения на поверхности раздела фаз. Механизмы, приводящие к росту этих напряжений, очень сложны (28) однако было показано, что эффективная шероховатость поверхности раздела приблизительно постоянна для данной толщины пленки независимо от скорости течения фаз, приводящих к этой толщине. Это геометрическое сходство очень полезно при получении соотношений для напряжений трения на границе раздела фаз. Для определения коэф(1)ициента треиия на границе раздела фаз / зо1. по-видимому, чаще используется зависимость Уоллиса [41] [c.197]

Наложение вторичных токов на газовое ядро движущегося двухфазного потока приводит к увеличению критического числа Рейнольдса, определяющего переход от ламинарного течения с макровихрями к турбулентному течению. Для гомогенного потока в канале с ленточным завихрителем [c.176]

Эффективность выделения жидкой фазы из газожидкостной смеси в вихревой трубе зависит от соотношения тангенциальной составляющей Шт скорости газового ядра потока и осевой скорости Ша приосевых слоев газа поэтому эффект сепарации является функцией относительного расхода д, охлажденного потока. При небольших значениях д,, когда центробежные силы, действующие на капельную жидкость, велики, а осевая скорость охлажденного потока относительно мала, основная масса вводимой в камеру вихревой трубы и выделяющейся в ней жидкости должна концентрироваться на периферии камеры и уноситься с нагретым потоком. С ростом л увеличение осевой скорости приосевого потока может вызвать увеличение уноса жидкости с охлажденным потоком. Следует отметить, что при относительно малой тангенциальной составляющей скорости газа начинает проявляться действие радиальных пульсаций в газовом ядре потока, которые интенсифи- [c.134]

Зона IV охватывает периферийные слои газового ядра, энергетическое разделение которого приводит к их нагреву (подводится теплота д ). Эта теплота передается периферийному потоку жидкости (зона III). В зоне IV газ 01 взаимодействует с жидкостью Р4, выделившейся в зоне II. Это взаимодействие обусловлено тем, что жидкость переохлаждена по отношеникУ к давлению периферийных слоев газа. Происходит обогащение жидкости кислородом, а газа — азотом. [c.157]

Экспериментальная проверка теоретической модели показала, что расчетные и экспериментальные характеристики качественно хорошо согласуются. Количественное расхождение не превышает 15% на оптимальных режимах. Это расхождение связано, по-видимому, в первую очередь с ограничениями, наложенными моделью на количественное распределение потоков газа и жидкости, циркулирующих в камере разделения. Для реальных процессов всегда характерны более или менее интенсивный унос жидкости азотным потоком и перемешивание приосевых и периферийных слоев газового ядра. Математическое моделирование влияния параметров разделяемого воздуха на эффект разделения показало, что наибольший эффект разделения достигается при вводе в ректификатор частично сжиженного воздуха с содержанием жидкости Рс = 0,3...0,4 (при рс = = 0,3...0,6 МПа). Оптимальная степень расширения воздуха е = 6, причем при e = onst эффект разделения возрастает при уменьшении давления воздуха рс. [c.162]

На рис. 25 представлена схема диффузионного факела природного газа двухпроводной газовой горелки. В факеле образуется 5 зон негорящее газовое ядро 1, где концентрация воздуха равна нулю, кольцо 2 первичного воздуха, внутренняя зона 3 образования горючей смеси газа за счет первичного воздуха (в этой зоне уже происходит горение), наружная зона 4 образования горючей [c.80]

При прохонедении через слой прерывистая фаза создает турбулентность. Трение в центре слоя меньше, чем на стенке. Газовые ядра, имеющие тенденцию перемещаться в центральные части колонки, создают быстрое движение частиц в центре слоя с повышением скорости теплопередачи. В то же время образование значительного количества ядер приводит к уменьшению поверхности, находящейся в контакте с непрерывной фазой, и в некоторой степени к уменьшению скорости теплообмена между непрерывной и прерывистой фазами [44]. Под влиянием этих двух факторов могут создаваться наиболее существенные различия при переносе тепла к поверхностям указанных типов. [c.39]

Наличие кривых двух типов на рис. 12 можно объяснить различиями закономерностей движения в кипящетУ слое. В слсе относительно большого диаметра газовые ядра [43] соединяются в ннжней части аинарата и поднимаются вверх главным образом вдоль центральной оси. Восходящее движение частиц в центре сопровождается движением определенной доли их вниз по стенкам. С увеличением отношения высоты слоя к поперечному сечению аппарата достигается такое состояние, когда характер движения частиц изменяется и образуются многочисленные вихри. Изменение картины движения облегчается увеличением размеров частиц. Было найдено [43], что переход от одного вида движения к другому определяется безразмерным параметром (ОрЬ//А), включающим диаметр частиц и отношение высоты слоя к поперечному сечению аппарата. [c.46]

Наконец, в точке О ядра увеличиваются до таких размерен, что их диаметр становится равным диаметру аппарата еш,е до того, как они выйдут из слоя, п, таким образом, создаются газовые пустоты, двпжуш,иеся вслед за небольшими колопкамп твердых частиц. В верхней части слоя частицы ссыпаются по газовым ядрам к стенкам трубки. Каждые несколько секунд через верх сл( я прорываются ядра, но все еще отсутствует направленный поток частиц. Точка, которая соответствует началу поршневых движений, может быть найдена либо по диаграммам, аналогичным диаграмме на рис. 3, либо из исследований по увеличению размеров газовых ядер, проведенных несколькими авторами [15,53, 72], и из физических критериев, характеризующих текучесть порошка [11 24,68]. [c.79]

При дальнейшем повышении скорости газа (за точку В) непрерывно возникающие колонки частпц не осыпаются в газовые ядра и уносятся через верх трубки до тех пор, пока количество пыли не станет настолько малым, что оставшиеся частпцы равномерно распределятся по длине трубки [75]. Этому сост( ягшю соответствует точка Н на рпс. 5. Дальнейшее повышение скорости газа сопровождается уменьшением концентрации твердых частиц, пока, наконец, пе наступает состояние, соответствующее точке Р, когда в аппарате остается едпнственпая частица. Точка Р характеризует равновесную скорость газа для единичной частицы катализатора или для наиболее крупной частицы в смеси с частицами различных размеров. С.тедует отметить, что скорость газа в этой точке может отличаться от так называемой скорости витания частиц. [c.79]

Опыт эксплуатации регенераторов установок каталитического крекинга с пылевидным катализатором показывает, что газовые ядра образуются почти во всех случаях, хотя размеры их не настолько велики, чтобы возникали поршневые движения даже при работе с крупными частицами. В пробах газа, отобранных из слоя, содержалось меньше кислорода, чем в газе, выходящем из слоя, что позволило сделать заключение о возможности прохождения через слой газовых ядер, богатых кислородом и находящихся в с.чабом контакте с частицами. Кроме того, наблюдались значительные выбросы из слоя на внутренние покрытия аппарата в зоне, расположенной над слоем, где разрушаются газовые ядра, отбрасывающие катализатор на стенки. [c.106]

Механизм уноса частиц таков, что некоторые из них удерживаются силами сцепления в слое, а некоторые выбрасываются газовыми ядрами в пространство над слоем. Обычно целесообразно создание над слоем зоны разделения для предупреждения повышенного уноса частиц в систему пылеулавливания. Разобщающее пространство слун ит зоной взвешенного осаждения, где частицы крупных размеров и агломераты частпц, скорость витания которых превышает скорость отходящего газа, оседают и возвращаются в слой. Остальные частицы, попадающие в систему пылеулавливания, состоят из мелочи и частиц промежуточных размеров, имеющих низкую скорость витания, а также некоторого количества крупных частиц, попавших в пространство над слоем при выбросе газовыми ядрами. [c.118]

Это сопротивление можно вычислить по теории Нуссельта [133], если нисходящий поток ламинарный когда поток турбулентный, лучшее согласие с экспериментами достигается при использовании более современных теорий, например теории Даклера [54]. Теплообмен от газового ядра к поверхности жидкости должен учитывать и конвекцию, и массообмен. Это делается с использованием аналогии между конвективным теплообменом, переносом количества движения и переносом массы. Данный метод был предложен Кольборном и Хоугеном в 1930 г. [134—136], и, хотя имеются некоторые трудности, оценки коэфф (Циента теплообмена при конденсации пара из газо-паровых смесей всегда удовлетворительны. Напротив, имеющиеся экспериментальные данные по испарению двухфазной двухкомпонентной смеси в дисперсно-кольцевом потоке весьма скудны. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология