Модель структуры потоков

Математическая модель реактора будет иметь различный вид в зависимости от выбора модели структуры потоков. Используем две наиболее употребительные модели структуры потоков в аппарате модель идеального перемешивания и модель идеального вытеснения. [c.244]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СТРУКТУРЫ ПОТОКОВ МЕТОДОМ МОМЕНТОВ [c.279]

Рассмотрим наиболее простую методику исследования структуры потоков, заключающуюся в следующем. В поток жидкости или газа, поступающего в аппарат, вводят индикатор — вещество, не вступающее ни в какие реакции и не участвующее ни в каких массообменных процессах,— и регистрируют концентрацию индикатора на выходе из аппарата. При определении коэффициентов математических моделей структуры потоков (например, коэффициентов перемешивания) чаще всего используют метод моментов. [c.279]

Получим теперь выражения для моментов распределения времени пребывания для некоторых наиболее распространенных моделей структуры потоков. [c.288]

Рассмотрим теперь на примере насадочного абсорбера более сложную математическую модель структуры потоков. При этом ограничимся рассмотрением структуры потоков в жидкости. Структура потоков в газовой фазе исследуется аналогично. [c.289]

Полученные результаты позволяют определить коэффициенты математической модели структуры потоков по следующей методике. [c.290]

При равных углах атаки коэффициенты потерь 4 в РК вторых ступеней отсеков почти точно совпадают с коэффициентами потерь 2 в РК одноступенчатых моделей. Структура потока за РК первой и второй однотипных ступеней двухступенчатого отсека также практически одинакова. Это позволяет заключить, что неравномерность параметров потока на входе в ступень сказывается главным образом на структуре потока в НА и не вызывает существенных изменений шаговой неравномерности [c.220]

Комплексный анализ дает возможность учесть ряд особенностей, характерных для сжигания данного вида топлива, гидродинамическую обстановку процесса сжигания — турбулентность, завихрение потока, обратные рециркуляционные токи продуктов сгорания и т. д. при условии применения физически обоснованной модели структуры потока. Кроме того, комплексный анализ дает возможность получить динамические характеристики камеры горения (тепловое напряжение, длина зоны горения и др.) в зависимости от изменения важнейших параметров расхода топлив, коэффициента избытка кислорода и др. [c.252]

Таблица 4.75. Типовые модели структуры потоков в аппаратах

С целью проверки структуры потока для рассматриваемого случая была изготовлена модель электрофильтра с осевым подводом через горизонтальный диффузор при отношении площадей Ру.1Ра= 9,7 (рис. 9.1). В качестве осадительных электродов служили плоские пластины (десять, толщиной 6 = 2 мм). Для выравнивания потока до входа в рабочую часть аппарата были установлены согласно расчету (см. гл. 4) три плоские решетки [(1=0,4 — 0,38 ( отв = Ю мм)]. Поля скоростей измерялись в двух [c.217]

Теория Ландау. Еще в 1937 г., когда о структуре промежуточного состояния было известно очень мало, Ландау [20] предположил, что в промежуточном состоянии сверхпроводник состоит из чередующихся нормальных и сверхпроводящих доменов. Позднейшие эксперименты подтвердили такую структуру. Подробные вычисления были проведены для случая плоской пластинки в перпендикулярном ее поверхности поле. Предполагаемая для неразветвленной модели структура доменов изображена на фиг. 10, а. Поле в областях нормальной фазы ширины а, равно критическому полю Я,ф внутри областей сверхпроводящей фазы ширины а, ноле спадает до нуля. Относительные толщины доменов таковы, что поток через пластинку сохраняется постоянным. Для внешнего поля Н [c.746]

Для лучшего понимания теоретических построений и расчетных методов читатель должен в первую очередь получить представление об истинном, наблюдаемом в опытах, характере реальных гидромеханических явлений. Тогда легче и правильнее усваивается сущность теоретических моделей этих явлений, создается более ясное и правильное представление о степени приближенности исходных предпосылок и границ применимости теории. Например, уже в гл. 2 Кинематика даются первые сведения о возможной кинематической структуре потоков реальных жидкостей, включая описание кинематической картины ламинарного и турбулентного течений. Этим же соображением обусловлено изложение законов движения идеальной жидкости только после того, как выведены уравнения вязкой жидкости. В пользу такого расположения материала говорит возможность рассматривать [c.4]

Достаточно очевидно, и это подтверждается опытом, что по мере приближения к стенке турбулентные пульсации должны затухать и, следовательно, должен существовать пристенный слой, где течение почти или полностью ламинарное. Такой слой называют вязким подслоем как показывают опыты, пульсации в нем хотя и наблюдаются, однако существенного влияния на структуру течения не оказывают. Толщина вязкого подслоя, как правило, невелика (составляет доли миллиметра). В пределах вязкого подслоя Тц > Хт и последним можно пренебречь. По мере удаления от стенки роль турбулентных пульсаций возрастает и, начиная с некоторого расстояния, > т . Таким образом, весь поток можно разбить на область турбулентного течения и вязкий подслой, в результате чего получаем двухслойную модель турбулентного потока. Для турбулентной области можно пренебречь чисто вязкостными напряжениями и принять [c.97]

Разброс аналитических зависимостей и Nuq связан с различием принятых допущений и моделей, при этом анализ этих моделей показывает очевидную необходимость более детальных и тщательных исследований гидродинамической структуры потока и, в первую очередь, экспериментальных исследований усредненных по времени составляющих вектора скорости, распределения давления и касательных напряжений на стенках трубы и ленты. [c.109]

Согласно первой модели процесса, начало режима с улучшенной теплоотдачей должно совпадать с переходом к дисперсно-кольцевой структуре потока с чрезвычайно тонкой пленкой жидкости, т. е. происходит практически полный срыв пленки. Известные корреляционные формулы для определения начала уноса жидкости не позволяют получить единую обобщающую зависимость, пригодную для расчетов в широком диапазоне определяющих параметров с учетом влияния тепловой нагрузки. [c.139]

В продолжающихся поисках модели и соотношения для расчета истинного объемного паросодержания все большее значение приобретают данные по распределению фаз и структуре потока двухфазной смеси [1—3]. [c.91]

В дальнейшем в статистических теориях пристенной турбулентности сохранялось это традиционное разделение на осредненное и пульсационное движение и использовались лишь более развитые математические модели турбулентности вместо ранних феноменологических концепций, ныне признанных неудовлетворительными. Использование более тонких математических методов сопровождалось чисто эмпирическим инженерным подходом к проблеме с целью разработки расчета для описания пограничного слоя в целом. Развитие физического анализа механизма турбулентности, занимающего промежуточное положение между этими двумя крайними направлениями, было задержано на многие годы ввиду недостатка точных экспериментальных данных (в особенности визуальных наблюдений), относящихся к нестационарной структуре потока. [c.300]

Такая структура потока двухфазной среды весьма затрудняет его исследование. Поэтому для расчетов и проектирования проточных частей турбин очень важно на основании теории и опытов создать модели двухфазного потока, достаточно точно отображаю-щие главные черты наблюдаемого процесса. [c.34]

Перейдем к описанию особенностей использования метода моментов при определении коэффициентов математических моделей структуры потоков. Заметим, что применение метода моментов для определения коэффициентов математической модели структуры потоков не зависит от того, является ли аппарат открытым или закрытым . Следует однако учитывать, что для закрытого аппарата моменты функции отклика 0вых( ) характеризуют моменты распределения времени пребывания частиц в аппарате — среднее время пребывания и дисперсию, а для открытого аппарата моменты выходных кривых — формально введенные величины. [c.285]

Из формул (6.3.20) следует, что достаточно получить зависимости моментов функции отклика от коэффициентов математической модели структуры потоков только для импульсного ввода трассера. Если во время опыта будет реализовано какое-нибудь другое возмущение, можно по экспериментально полученным функциям 0вх( ), 0вых( ) рассчитать их М0МеЕ1ТЫ ц<г(0вх), вых), 33TGM [c.288]

Общая структура потока в аппарате. Распределение скоростей потока в рабочей камере аппарата с центральным входом вверх при отсутстви1г распределительных устройств (рнс. 7.2, а) действительно близко к описанному (см. гл, 3), т. е. поток по структуре совпадает со свободной струен. О степени не]1авномерности потока без распределительных устройств при таком входе можно судить как по приведенным ниже значениям коэффициента количества движения М,. , полученным в различных сечениях рабочей камеры модели аппарата круглого сечения без решетки и с плоской решеткой, так и по отношениям скоростей -di /wy,. [c.162]

Следует указать, что общая структура потока, полученная на модели электрофильтра при рассматриваемом варианте подвода, подтвердилась в промышленных условиях работы аппарата. При обследовании решеток такого электрофильтра на одной из ТЭЦ были обнаружены слс.ты эр,дни в ви. Ш деф ф.мчции отверстий, принявших овальную форму (рис. 9.6, о) вследствие разрушения их краев. Направление разрушения краев очень близко совпало с направлением линий тока, наблюдавшихся на мг шли. по шелковинкам (рис. 9.6, г). Нижняя часть решеток электрофильтра была настолько сильно. разрушена, что местами группы отдельных отверстий обтшдииялись в большие сплошные отверстия. Более сильная эрозия в. нижней. части решетки закономерна, так как в этом месте газ, идущий из подводящего диффузора с наибольшими скоростями (отрыв потока происходит от верхней стенки), испытывает при растекании по решетке резкое искривление с поворотом вверх. Искривление потока приводит к появлению центробежных сил, отбрасывающих наиболее тяже.лые частицы, взвешенные в потоке, в сторону от центра кривизны, т. е. как раз в сторону нижней части решетки. Набегая со сравнительно большой скоростью и скользя по решетке в указанном месте, твердые частицы постепенно ее разрушают. [c.232]

Описанная структура потока в слое катализатора малых моделей подтверждена опытами, проведенными на большой модели диаметром 1,4 м [99], а также на двух реакторах (0 = 5,5 м) системы дегидрирования бутиланов. [c.277]

Физическая и аналитическая модели. В дополнение к описанию изображенной на рис. 6.1 физической модели процесса следует добавить сведения о механизме теплообмена и структуре потока в области испарения LK. В ее начале L при незначительном перегреве (практически без перегрева) пористого материала относительно локальной температуры наг сыщения ts в дискретных центрах возникают пузырьки пара. Они сразу заполняют все сечение поры, пар прорывается в наиболее крупные норовые каналы и течет отдельными микроструями. [c.133]

В гомогенной модели [63] смесь компонентов считается некоторой псевдонепрерывной средой с усредненными свойствами, а структура потоков не рассматривается. Пузырьковое и расслоенное течения или пена в этом смысле совершенно идентичны. Это предположение является допустимым только для тех областей газожидкостных течений, гидродинамические параметры которых с достаточной степенью точности описываются осредненными по пространственным и временным переменным величинам. Гомогенная модель позволяет получить закономерности изменения наблюдаемых величин (например, завпсимость перепада давления от расхода смеси), хорошо согласующиеся с экспериментальными данными (си. разд. 5.2). [c.185]

С целью учета образования и распределения в свободно истекающей турбулентной среде жидкой и газовой фаз многокомпонентной смеси, образующейся из высоконапорной и низконапорной сред, вышеописанная модель дополняется моделью структуры пограничного слоя струи, в основу которой положена ячеичная модель потока [31, в каждой ячейке которой поток идеально перемешивается. [c.102]

Для лучшего понимания теоретических построений и расчетных методов читатель должен в первую очередь получить представление об истинном, наблюдаемом в опытах, характере реальных гидромеханических явлений. Тогда легче и правильнее усваивается сущность теоретических моделей этих явлений, создается более ясное и правильное представление о степени приближенности исходных предпосылок и границ применимости теории. Например, уже в гл. 2 Кинематика даются первые сведения о возможной кинематической структуре потоков реальных жидкостей, вклйзчая описание кинематической картины ламинарного и тур-1 3 [c.3]

Следует сказать, что в классической гомогенной модели (уравнения (7.32), (7.33)) происходит взаимная компенсация ошибок, позволяющая применять эти уравнения и при таких паросодер-жаниях, при которых действительная структура потока далеко не гомогенная. Так, в дисперсно-кольцевом потоке из-за большого скольжения фаз (3 > ф, Рр < Рф, причем различия этих параметров достаточно велики и нарастают с ростом паросодержания. С другой стороны, скорость жидкости в пленке заметно ниже, чем используемая в гомогенной модели скорость смеси. По этой причине во многих экспериментальных работах, прежде всего для области высоких приведенных давлений, используют гомогенную модель для сопоставления с опытными данными во всем диапазоне изменения массового расходного паросодержания (О < х < 1). При этом, чтобы обес- [c.325]

Построим теперь динамическую модель процесса абсорбции в насадочном аппарате, учитывающую продольное перемешивание фаз. В реальных аппаратах продольное перемешивание фаз объясняется рядом причин прежде всего различием скоростей движения фаз в разных точках аппарата и, кроме того, турбулентной диффузией фаз, уносом частиц одной фазы (например жидкости) потоком другой фазы (газа). Подробное теоретическое описание продольного перемешивания, учитывающее все перечисленные факторы, в настоящее время отсутствует. Для описания структуры потоков в аппарате обычно используют упрощенные модельные представления. Наиболее распространенными из них являются ячеечная и диффузионная модели. В данной книге для описания структуры потоков используем вторую из этих моделей, согласно которой перемешивание фаз в аппарате аналогично процессу диффузии. В диффузионных процессах при наличии градиента концентрации какого-либо вещества возникает поток этого вещества, называемый диффузионным потоком, который пропорционален градиенту концентрации. Поскольку процесс перемешивания аналогичен процессу диффузии, можно считать что и в насадочном аппарате возникает поток вещества определяемый законом Фика / = = —pZ)grad0, который в одномерном случае имеет вид / = [c.17]

Вид функции g(t) можно приближенно определить с помощью графического дифференцирования переходной функции h i). При t j> О функция g(t] сначала монотонно растет и достигает в некоторой точке tm максимального значения. Затем при t > tm она монотонно убывает, стремясь при t- oo к нулевому значению. На рис. 5.3 изображены графики функций g t) при различных значениях Ре. В том случае, когда Ре- оо, т. е. гидродинамическая структура потоков в абсорбере близка к структуре, описываемой моделью идеального вытеснения, g t) имеет вид колоколообразной функции. При этом чем больше Ре, тем меньше интервал переменной t, на котором g(t) сильно отличается от нуля. В пределе, когда в аппарате имеет место режим идеального вытеснения, получаем g(t)— 6(r — t), где С — некоторый коэффицент. При Ре- 0 максимум функции g t) становится все менее острым, а точка tm, в котором он достигается, приближается к началу координат. В пределе, когда в аппарате реализован режим идеального вытеснения (Ре = 0), функция g(t) имеет максимум, равный 1/т при i = 0, а при t > О экспоненциально убывает к нулю. [c.221]

Двухпоточные ступени ЛПИ испытаны на воздухе при разных значениях зазоров. Задача изучения влияния осерадиального зазора на к. п. д. в этих исследованиях специально не ставилась, поскольку изучались модели ступеней, предназначенных для ЦНД мощных турбин, где, как известно, требуются большие осевые зазоры (в среднем — 25—30 %). Имеются результаты отдельных опытов при минимально допустимых зазорах, в том числе на однопоточной модели, двухпоточных моделях с открытыми и закрытыми в радиальной части колесами. Программа опытов включала детальное исследование пространственной структуры потока за рабочим колесом. Сравнение картины течения на выходе ступени при различной величине осерадиального зазора (см. рис. 4.3 и 4.9) показывает, что влияние зазора не ограничивается периферийной зоной рабочих каналов. Оно распространяется практически на всю высоту проточной части, проявляясь наиболее сильно в верхней ее трети. Увеличение зазора вызывает [c.155]

При одинаковых определяемых по формуле (1.13), R jj величины АК для жидкости и газа (при TJT близких к 1) практически совпадают (рис. 7.7), хотя отношение коэффициентов объемного расширения может доходить до 40. Это подтверждает правильность изложенной в разд. 1.3 модели влияния изменения температуры стенки на турбулентную структуру потока и нестационарный теплообмен, которое тем больше, чем больше bTJbr и (З ,. [c.216]

Теория опирается на следующую основную гипотезу основная роль случайных турбулентных пульсаций в потоке со сдвигом состоит не в непосредственном и локальном переносе осредненного импульса, как предполагалось в классических теориях, а в порождении сильной трехмерной неустойчивости структуры подслоя, которая была обнаружена Клайном и его сотрудниками. Эта неустойчивость в свою очередь вызывает быстрое разрушение структуры потока в подслое, которое повторяется во времени и пространстве на всей поверхности, обтекаемой турбулентным пограничным слоем. Для простоты это явление рассматривается в виде следующей модели имеется правильная система областей, в которых происходит разрушение структуры подслоя и которые более или менее равномерно расположены на поверхности. Эта система движется вниз по потоку с характерной скоростью, равной скорости перемещения турбулентных возмущений в слое (т. е. примерно 80% скорости вне пограничного слоя). [c.301]

В ядерной энергетике широкое распространение получили тепловьще-ляющие элементы (твэлы) кольцевого типа. Моделями для изучения кризиса теплообмена в активных зонах с такими твэлами служат кольцевые каналы с односторонним наружным, внутренним и двухсторонним обогревом. Исследования кризиса в кольцевых каналах представляют большой теоретический и практический интерес еще и потому, что структуры потоков в кольцевых щелях и вокруг элементов пучка стержней достаточно близки. [c.73]

Как следует из анализа моделей кризиса теплоотдачи, критическая тепловая нагрузка является функцией распределения истинного паросо-держания, массовой скорости и температуры по сечению канала. В этом смысле кризис - явление локальное. Однако если оперировать только с осредненными параметрами, без учета реальной структуры потока, то многие экспериментальные факты не поддаются объяснению. Кроме того, сложившаяся в зоне кризиса ситуация зависит от предыстории потока. С этой точки зрения правомерен глобальный подход. [c.73]

Сопоставление опытных данных [80 1 с результатами расчетов гидравлического сопротивления по обеим моделям показало, что модель со скольжением фаз дает хорошие результаты при кольцевом режиме течения, а гомогенная — при дисперсном. Кольцевой режим течения по сравнению с дисперсным занимает гораздо большую область относительных массовых паросодержаний двухфазного потока в прямых трубах. Однако, принимая во внимание указанные недостатки метода Локкарта—Мартинелли и большой объем экспериментального материала по гидравлическому сопротивлению двухфазных пароводяных потоков в прямых трубах, накопленного в нашей стране начиная с 50-х годов и обработанного с применением гомогенной модели, она и была широко использована в различных работах, в частности, в [891. При этом взаимосвязь структуры потока с величиной потерь давления учитывается табулированным в зависимости от х, р и ро) поправочным коэффициентом (отдельно для течения с теплоподводом и без него). [c.61]

Структура потока и характеристики одностуиен-чатых моделей. Опыты проводились на воздушной экспериментальной турбине. Проточная часть исследованных ступеней и места расположения измерительных сечений показаны на рис. ХП.Ю. Количество НЛ и РЛ во всех вариантах ступеней сохранялось одинаковым. Числа Мс, и R , на среднем диаметре ступени составляли 0,60 и 2,6- 10 . [c.212]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...