Газовые ядра и теплообмен

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]

С. С. Забродский [316] рассмотрел теоретически вопрос о теплообмене стенки с кипящим слоем, сделав предположение, что основное термическое сопротивление теплообмену сосредоточено в газовом слое, отделяющем стенку от ближайшего ряда непрерывно сменяющихся частиц. Предполагая далее, что градиент температуры в частице отсутствует и что частица за время между двумя касаниями успевает принять температуру ядра слоя, а также пренебрегая лучистым теплообменом и изменением коэффициента теплоотдачи по высоте стенки (плоской), С. С. Забродский аналитически получил выражение коэффициента теплообмена кипящего слоя со стенкой, относя его к разности температур между стенкой и ядром кипящего слоя, [c.484]

В этой связи следует еще указать на отмечавшуюся в работе [И] возможность проявления при некоторых условиях дополнительного механизма влияния поперечного потока вещества, заключающегося при испарении в турбулизации ламинарного пограничного подслоя или подслоя у поверхности раздела фаз и повышении уровня турбулентности в турбулентном пограничном слое или ядре потока смеси. Это влияние поперечного потока не должно вызывать в области малых и больших 1 нарушения аналогии между совместно протекающими в общем гидродинамическом поле процессами тепло- и массообмена, но может приводить к интенсификации обоих этих процессов и нарушению аналогии между ними и чистым теплообменом (не сопровождающимся поперечным переносом массы). Приведенные выше данные показывают, что поперечный поток вещества, незначительный по сравнению с основным продольным потоком газовой (парогазовой) среды даже при интенсивном испарении жидкости, может при определенных условиях оказывать существенное влияние на совместно протекающие процессы тепло-и массообмена и заметно нарушать аналогию между ними. Это не исключает, однако, того, что для других условий, часто встречающихся на практике, можно с достаточной для практических целей точностью принимать приближенно справедливой полную аналогию между указанными процессами. [c.128]

Помимо рассмотренных способов интенсификации теплоотдачи существуют и другие. Например, высокие коэффициенты теплоотдачи достигаются в теплообменных аппаратах с псевдоожиженным слоем (слоем, имеющим все свойства капельной жидкости) в связи с тем, что в них обеспечивается высокая интенсивность переноса тепла от слоя к поверхности теплообмена (или обратно). Благодаря высоким коэффициентам теплоотдачи от слоя к поверхности, весь температурный перепад сосредоточен в непосредственной близости к поверхности теплообмена. Это объясняется тем, что разность температур между псевдоожиженным слоем и поверхностью теплообмена почти равна температурному перепаду газовой прослойки между стенкой и частицами ближайшего к ней ряда. Вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы, псевдоожиженный слой представляет собой изотермическую систему, т. е. температура частиц ближайшего ряда почти такая же, как и в ядре слоя. Высокие значения а, в свою очередь, способствуют быстрому отводу или подводу тела Q при сравнительно небольших поверхностях f теплообмена. [c.27]

Была изучена также зависимость угла раствора ядра от скорости газового потока путем фотографирования слоя при разных выдержках. Обнаружено, что угол раствора конуса ядра, начиная с высоты, при которой наступает расширение, не очень велик (8,5—18°) изменение этого угла, как и абсолютных значений ширины ядра, с увеличением скорости газа незакономерно, ввиду чего можно считать, что прямо пропорциональная зависимость ширины струи от скорости газа для фонтанирования не подтверждается. Это можно объяснить нечеткостью определения в ряде работ границ между фонтанирующим ядром и периферийной зоной. Позонную структуру фонтанирующего слоя исследовали, наблюдая за образованием зон при переходе от кипящего слоя к фонтанирующему, т. е. постепенно увеличивая угол раствора в двухмерной модели. Установлено, что при углах О—20° наблюдается типичное псевдоожижение в узких колонках — подъем частиц в центре с вихреобразным опусканием по стенкам. С увеличением угла раствора ядро имеет весьма четкие очертания, частицы опускаются по стенкам вихреобразно, причем некоторая их доля подмешивается в ядро по всей высоте. При угле раствора конуса 40° непосредственно между зоной интенсивного движения частиц вниз имеется зона медленно движущихся частиц (у стенки). Следовательно, если восходящее движение частиц происходит в одной зоне — ядре, то нисходящее — в двух зонах, отличающихся по порядкам скоростей. Таким образом, наиболее полно структуру фонтанирующего слоя отображает трехзонная модель, что подтверждается данными Баскакова по теплообмену [14]. [c.51]

Теплообмен в двухфазных двухкомпонентных смесях в кольцевом зазоре широко изучался в прошлом, изучается и сегодня. Количество теоретических и экспериментальных работ по конденсации пара в присутствии инертного газа очень велико. Большинство из рассматриваемых работ относится к нисходящему потоку. При этом условии процесс массообмена молекул НгО, диффундирующих от ядра газа через пограничный газовый слой к пленке жидкой поверхности, не может быть пренебрежимым в сравнении с тепловым сопротивлением самой жидкой пленки. [c.254]

Необходимо отметить, что теплообмен между газовой взвесью и стенками канала характеризуется сепарацией частиц по размеру в поперечном сечении канала. Как правило, через 15-20 калибров от входа в трубу при турбулентном режиме течения сплошной фазы крупные частицы полидисперсной взвеси начинают двигаться в ядре потока, ближе к оси, а мелкие уходят на периферию к стенке. Следовательно, крупные частицы в теплообмене практически не участвуют, а мелкие активно гасят турбулентность, генерируемую стенкой канала. Существуют, очевидно, частицы такого размера, при котором они движутся и в ядре, и в пограничном слое, т. е. равномерно распределены по сечению канала на всей длине. [c.295]

Теплообмен при нестационарном режиме характеризуется непрерывным изменением температуры газового потока и неподвижной насадки во времени в результате нагревания либо охлаждения последней. В этом случае теплообмена следует рассматривать две стадии внешний теплообмен — перенос тепла из ядра газового потока к поверхности каждого элемента насадки и внутренний теплообмен — перенос тепла теплопроводностью от поверхности каждого элемента, насадки внутрь него. Внешний теплообмен определяется критерием Био [c.50]

Функция характеризует теплообмен ядра газового потока через газовый [c.69]

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]

Газовая смесь течет по каналам между гранулами катализатора. При этом происходит тепло- и массоперенос между частицами и потоком. В ядре потока массо- и теплообмен осуществляются, главным образом, за счет конвекции, так как поток обычно турбулентный.Вблизи поверхности имеется ламинарный пограничный слой, скорость газа в котором падает до нуля у поверхности гранулы. Транспорт реагентов и продуктов реакции через него в направлении, нохмальном к поверхности, осуществляется путем молекулярной диффузии, а тепла -теплопроводностью. Перенос тепла может происходить также посредством теплопроводности от частицу к частице через поверхность контакта и излучением меаду частшщми. [c.60]

Основные свойства тумана определяются в первую очередь размером капель, из которых он состоит. Поэтому во всех научных исследованиях по изучению свойств тумана желательно использовать монодисперсный туман. Конденсационный монодис персный туман обычно получают конденсацией пересыщенною пара на ядрах конденсации . В этом случае газовый поток, содержащий искусственные ядра конденсации, насыщают парами вещества, из которого хотят получить туман, а затем полученную паро-газовую смесь охлаждают в трубе в условиях ламинарного движения (генератор теплообменного типа) либо смешением с более холодным инертным газом в струе (генератор смесительного типа), как это описано в гл. П1 (стр. 115), или же путем адиабатического расширения (гл. II). [c.284]