Гетерогенные потоки

В некоторых случаях прямое измерение параметров гетерогенного потока (особенно это относится к локальным параметрам среды) сопряжено с большими трудностями. В таких случаях целесообразно применять методы косвенного определения параметров [c.250]

Наименее разработаны в настоящее время расходомеры, пригодные для использования в гетерогенных потоках. Рассмотрим подробнее некоторые характерные способы измерения массовых расходов, применяемые в различных условиях. [c.376]

В схеме на рис. 162, а статические давления измеряются в точках, лежащих на одном диаметре цилиндра, перпендикулярном оси основного потока в схеме на рис. 162, б — в наименьшем сечении труб Вентури. Выражение (Х1.44) представляет собой статическую характеристику идеального прототипа массового расходомера. В действительности наблюдаются значительные отклонения от линейности, вызванные неидентичностью потоков в ветвях и влиянием режимов течения. Для -измерений гетерогенных потоков схема на рис. 162, а непригодна из-за сепарации компонентов под действием центробежных сил. В расходомере, выполненном по схеме рис. 162, б, следует ожидать существенного влияния на коэффициент преобразования соотношения фаз, так как потери напора в двухфазных потоках резко зависят от отношения скоростей фаз. Ряд схем, аналогичных рассмотренным, приведен в [165]. Так как уравнение Бернулли, использованное для вывода (Х1.44), действительно только на установившихся режимах, то массовые расходомеры с датчиками переменного перепада давления непригодны для измерений в динамических режимах. [c.382]

Измерение массового расхода гетерогенных потоков. Проведение измерений в этом случае сопряжено с большими принципиальными затруднениями. Существует два вида двухфазных потоков потоки жидкости или газа, несущие твердые взвешенные частицы, и потоки, представляющие собой смеси жидкости и газа или двух взаимно нерастворимых жидкостей. Основное различие этих двух родов двухфазных систем заключается в том, что твердые частицы сохраняют в процессе движения свою форму и массу, в то время как пузыри, капли, пленки газожидкостных смесей обычно меняют свою форму, а часто и массу 3 результате слияния или разрывов отдельных элементов потока. Местная мгновенная плотность потоков с твердыми включениями зависит не только от значений плотности входящих в смесь компонентов, но и от геометрической формы твердых частиц, которые определяют плотность упаковки этих частиц. [c.386]

Продукты сгорания некоторых ракетных топлив содержат значительное количество жидких или твердых частиц. Это особенно относится к многочисленным горючим на основе бора и алюминия, обладающим высокими энергетическими характеристиками. Следовательно, теорию сопла необходимо обобщить на случай гетерогенных потоков [35—39]. [c.121]

В расчете было сделано допущение, что все тепловыделение происходит только в топливном слое твэлов и отсутствует термическое сопротивление при тепловом потоке от топливного слоя к графитовой оболочке в гетерогенном твэле. [c.94]

Результаты исследования газовых суспензий, т. е. потоков с тонкодиспергированными частицами, приведены в [Л. 224, 225, 343, 362, 380]. Во всех случаях использованы частицы графита в [Л. 380]-1- 5 мк, в [Л. 362]—5 мк, в [Л. 343]—2 мк, в [Л. 224]— 10,3 мк. Исследование [Л. 370, 380] проведено по заданию Комиссии по атомной энергии США компанией Бабкок и Вилькокс для изуче ния возможностей интенсификации теплоотвода в гетерогенных ядер-ных реакторах путем использования газографитовых потоков. Особенности атомных установок с газографитовыми теплоносителями специально анализируются далее в гл. 12. Здесь рассмотрим результаты опытов, которые были проведены на замкнутом контуре. Кон- [c.221]

Во многих установках химической технологии, переработки нефти и других видов сырья определяющими являются законы движения гетерогенных систем. Отметим, в частности, процессы с использованием неподвижного зернистого слоя катализатора, через который пропускается реагирующая газовая смесь> процессы с взвешенным под действием восходящего потока газа зернистым слоем ( кипящий или псевдоожиженный слой), процессы интенсивного барботажа жидкости газом, процессы в обогреваемых трубах или колоннах, внутри которых движется газожидкостная смесь, где проходят химические реакции. Перспективным представляется использование акустических воздействий на интенсификацию физико-химических процессов в гетерогенных системах. Сейчас становится все более очевидной необходимость более полного использования методов механики при изучении и последующем совершенствовании и интенсификации технологических процессов. [c.10]

ВЛИЯНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТОКА РЕАГЕНТА НА СКОРОСТЬ ГЕТЕРОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ [c.309]

Влияние характера потока на скорость химических реакций в гетерогенной среде дополнительно осложняется условиями теплопередача. [c.309]

Из данных табл. 1.9 следует, что основной вклад в интенсивность потока у-квантов вносят кванты с энергиями 2—5 Мэе. Для них среднее число длин пробега р,Л+р =11. Оно определяется главным образом взаимодействием квантов с ядрами урана и железа в стали В связи с этим защитную среду можно рассматривать как двухслойную композицию, в которой первый слой уран, а второй — железо. Первому слою соответствует 4,4 пробега у-квантов, а второму — 6,6. Для гетерогенной защиты по формуле (9.69) [c.305]

Применение традиционных пневмометрических систем для определения давления и вектора скорости гетерогенной среды усложняется наличием в потоке дисперсного компонента. Так, при измерении давления необходимо следить, чтобы приемники давления и магистрали, соединяющие их с измерительным прибором, не засорялись дисперсным компонентом. Установка различных сепараторов, а также вертикальное расположение манометрических трубок позволяют отчасти избежать закупорки магистралей. [c.247]

Здесь использована естественная система координат, оси которой X и у направлены по касательной и по нормали к обтекаемой поверхности, и qis — соответственно массовая скорость образования компонентов и тепловой эффект -й независимой гетерогенной химической реакции Ns — число независимых гетерогенных реакций, — плотность диффузионного потока а-компонента, Ra — массовая скорость образования ос-компонента в результате гетерогенных химических реакций и сублимации, (ро)ш — массовая скорость термохимического разрушения тела, — толщина слоя теплозащитного материала, индексы ш и е приписывают параметрам на границе раздела сред и на внешней границе пограничного слоя, и, V— компоненты скорости. [c.213]

Объемные дефекты образуются в результате слияния линейных и поверхностных дефектов, которые, в свою очередь, возникают при высокоскоростном нагреве из-за неравномерного нагрева. Дальнейший рост пор (объемных дефектов) обусловлен гетерогенными химическими реакциями вещества теплозащитного покрытия с молекулами газа, попадающими в пору из набегающего потока газа. [c.257]

Конкретный вид функции и зависит от сорта компонента и принятой схемы гомогенных и гетерогенных реакций. В данной работе считается, что газовой поток состоит из пяти компонентов (СО, О2, СО2, N2, Н2О в обозначениях величин им будут соответствовать индексы 1,2, 3, 4, 5), и используются кинетические схемы Л. А. Вулиса [461 [c.413]

Краевая задача (7.8.1) — (7.8.12) описывает воспламенение и горение достаточно крупных сферических углеграфитовых частиц в потоке нагретого кислорода. Эта задача решалась численно с помощью итерационно-интерполяционного метода [49], причем априори считалось, что гетерогенное воспламенение имеет место, если температура на границе раздела сред Тц, при (где — время гетерогенного воспламенения) резко возрастает. Иначе говоря, [c.413]

Газобаллонная система подачи, 468-474 Газоводы, 323—327 Газогенераторы, 365 503—512 Гальванометр, 564 Гетерогенные потоки, 121 Гидравлический к. п. д. насоса, 477 Гидравлические испытания головки камеры, 394—395 Головка камеры сгорания (см. Система впрыска ) [c.784]

Задача состоит в разработке метода расчета для выбора геометрических размеров твэлов для двух указанных схем с учетом гидродинамического сопротивления Ар, средней объемной плотности теплового потока qv и максимально допустимой температуры топлива в шаровых твэлах как для случая гомогенного твэла, когда микротвэлы размещены во всем объеме шарового твэла, так и для случая гетерогенного твэла, когда топливная зона с микротопливом в виде сферического слоя занимает только часть его объема. [c.94]

В табл. 5.2 показаны для различных значений средней плотности теплового потока в твэлах относительный объем твэлов в активной зоне, размеры гомогенных и гетерогенных твэлов (й/ серд=2,6) и относительная потеря давления газа в активной зоне Ар/р. Расчеты были выполнены для всех описанных ранее пяти вариантов активной зоны при изменении объемной плотности теплового потока от 5 до 15 МВт/м в предположении, что в активной зоне по принципу одноразового прохождения применено профилирование тепловыделения по радиусу за счет разного обогащения ядерного топлива в центральной и периферийной зонах. В горячей точке на оси реактора вблизи графитового пода относительное тепловыделение принято равным 0,6 среднего значения, а /Сг 1,5 по всей зоне. В расчете по зависимостям (5.21) и (5.23) выбиралось такое значение dn, чтобы Ксуслн = 10 Кроме того, считалось, что диаметр активной зоны равен ее высоте для всех значений qy. [c.102]

Таким образом, на основе результатов, полученных по предложенной методике сопоставления, можно рассчитать критерий энергетических затрат и геометрические размеры канального равноценного по этому критерию варианта для различных значений объемной плотности теплового потока активной зоны. В случае использования гетерогенных твэлов соотношение их размеров несколько меньше ( 2,3), и оптимальная объемная пористость п канального вадианта (4-й вариант с jV=1,5) получается равной 0,446, а D /6 = 0,867. [c.104]

На рис. 5.5 приведены зависимости d = f qv) и Aplp=f( jv) для плотной упаковки шаровых гомогенных и гетерогенных твэлов в бесканальной активной зоне(2-й вариант) с объемной пористостью 0,259 и 4-й и 5-й варианты канальной зоны при объемной пористости активной зоны Пк=0,3. Как и следовало ожидать, уменьшение пористости активной зоны приводит к существенному увеличению относительного сопротивления активной зоны, что и ограничивает объемную плотность теплового-потока, которую можно получить при заданной температуре [c.104]

Диаметр гомогенного твэла в бесканальной активной зоне при v=15 МВт/м равен 80 мм, что более чем на 30% превышает диаметр твэлов, используемых в реакторе AVR и предполагаемых к использованию в реакторе THTR-300, в котором средняя объемная плотность теплового потока существенно ниже 6 МВт/м [17]. Это, по-видимому, объясняется тем, чтО сначала был сконструирован и применялся гетерогенный сборный ТВЭЛ с d/d epA = 2,0, а затем был осуществлен переход к гомогенному прессованному твэлу при сохранении по условиям технологии и имеющихся механизмов перегрузки неизменным его наружного диаметра. Кроме того, реактор THTR-300 сконструирован не по принципу одноразового прохождения активной [c.105]

Сквозные дисперсные потоки имеют многочисленные технические приложения пневмотранспорт ряда материалов, движение сыпучих сред в силосах и каналах, сушка в слое и взвеси (шахтные, барабанные, пневматические и другие сушилки), камерное сжигание топлива, регенеративные и рекуперативные теплообменники с промежуточным твердым теплоносителем, гомогенные и гетерогенные атомные реакторы с жидкостными и газовыми суспензиями, химические реакторы с движущимся слоем катализатора или твердого сырья, шахтные и подобные им печи — все это далеко не полный перечень. Возникающие при этом технические проблемы изучаются давно, но разрозненно и зачастую недостаточно. Исследование различных форм существования сквозных дисперсных систем в качестве особого класса потоков, выявление режимов их движения, раскрытие механизма теплообмена и влияния на него различных факторов (в первую очередь концентрации), использование полученных данных для увеличения эффективности существующих и разрабатываемых аппаратов и процессов — все это представляется как чрезвычайно актуальная и важная для современной науки и различных отраслей техники проблема. Так, например, применение проточных дисперсных систем в теплоэнергетике позволяет разрабатывать новые экономичные неметаллические воздухоподогреватели, высокотемпературные теплообменники МГД-установок, системы интенсивного теплоотвода в атомных реакторах, высокоэффективные сушилки, методм энерго технологического использования топлива и др. [c.4]

Для дисперсных систем неприменим и молекулярнокинетический подход. Трудно представить, что твердые частицы в общем случае подчиняются функциям распределения молекул жидкости. Возможно, такая аналогия могла бы быть формально успешной для квазигомоген-ных суспензий, но для гетерогенных систем со сравнительно инерционными частицами она явно не применима. Поэтому более правомерно изучение дисперсной и дисперсионной сред каждой в отдельности как сплошных (феноменологический подход), а всего потока в целом--как гетерогенной системы с макродискретностью, требующей введения специфических функций распределения. [c.27]

Очевидно, что ЛУп становится бесконечно малым лишь при —vO, т. е. при переходе к квазиоднородным средам. С физической точки зрения гетерогенная элементарная ячейка должна быть достаточно большой, чтобы быть достаточно представительной в пределах ДУп за время Ат (At — время, превышающее среднюю продолжительность пульсаций компонентов потока в AVn) должна возникнуть возможность учета макродискретности, реальной структуры дисперсной системы. В дальнейшем протекание различных процессов будет рассматриваться в пределах подобной ячейки. Ранее принятое в [Л. 75, 78] допущение р = onst (постоянство модели расположения частиц) приемлемо для стабилизированных и стационарных дисперсных потоков лишь в первом приближении. В более общем случае dfi/dx, d jdy, d jdz, d ldx не равны нулю. [c.28]

Таким образом, методом осреднения мы получили уравнения импульса, притока тепла фаз, а также уравнения момента импульса и энергии их пульсационного (мелкомасштабного) движения. В отличие от феноменологического подхода гл. 1, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние мелкомасштабного движения фаз поверхностного натяжения и получить выражения для определения таких макроскопических характеристик, как тензор напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов энергий и т. д. через значения микропараметров. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.87]

Скорость гетерогенных химических реакций существенно зависит от относительного перемещения реагента относительно поверх-ности твердого тела. Процессы диффузии, лимитирующие скорость гетерогенных химических реакций, развиваются в приповерхностном слое при взаимодействии с потоком газа или жидкости. Толщина этого слоя, в свою очередь, зависит от скорости и характера движения потока, содержащего реагент. Так, при движении потока с малыми скоростями (ламинарный режим, Reтвердого тела будет сохраняться неподвижный слой, толщина которого представляет собой функцию скорости потока, а влияние диффузионной передачи реагента из потока к реагирующей твердой поверхности сохраняется. [c.309]

В качестве примера применения такого подхода для быстрых нейтронов на рис. 9.16 показаны угловое распределение плотности потока нейтронов с >1,4 Мэе на границе одномерной плоской активной зоны водо-водяного реактора, рассчитанное методом дискретных ординат по программе РОЗ [34], и результирующее от этого распределения поле нейтронов в гетероген- [c.54]

В зависимости от условий течения, концентрации и агрегатного состояния компонентов, образующих гетерогенную среду, реализуются различные структурные формы потока. Например, в парожидкостных потоках различают пузырьковый (пенистый), снарядный, стержневой, расслоенный (пленочный), волновой, дисперсный режимы течения. Дисперсными называют также газовые потоки с твердыми включениями. В зависимости от концентрации частиц в потоке различают слабозапыленные потоки (ф<0,00035), потоки газовзвеси (<р=0,00035-т-0,03), флюидные потоки (ф=0,03-н0,30) и потоки в плотной фазе (ф>0,3). Дисперсные потоки могут быть многокомпонентными и содержать различные по составу частицы твердой и жидкой фаз. Кроме перечисленных форм течения неоднородных сред существует много переходных форм, связанных со структурными превращениями вследствие теплообмена между составляющими поток компонентами и внешней средой, действием инерционных сил и прочих воздействий. Подробные сведения о различных структурных формах течения неоднородных сред и их классификации приводятся в [4, 5, 9, 10]. [c.239]

Воспламенение частиц происходит при разогреве их поверхности до некоторой температуры. После этого в гетерогенном режиме начинается стадия медленного горения, а в квазигомогенном и парофазных режимах — стадия испарения или газофикации. До начала фазовых переходов поток тепла пз газа к поверхности частиц qiz весь идет внутрь частиц [c.407]

Здесь (ро)а1 — массовая скорость уноса вследствие конвекции и диффузии (ро)аш,, фа (р )ашг — массовые скорости поступления вследствие диспергирования исходного вещества и материала скелета aslФl заФг—массовая скорость поступления -компонента вследствие гетерогенных реакций, протекающих при взаимодействии молекул газового потока с исходным веществом и конденсированным продуктом реакции фз (рц)аш> — массовая скорость поступления -компонента вследствие фильтрации ра1 и р , — количество граммов -компонента в единичном объеме исходного вещества и конденсированного продукта реакции соответственно. [c.247]

Предположим, что перенос окисляющего компонента к реагирующей поверхности, не имеющей пор, осуществ.ш-ется в основном диффузией, а на поверхности происходит одна гетерогенная химическая реакция. Предположим также, что процесс переноса квазистационарен. Тогда диф([)у-зионный поток Ja. МОЖНО предстзвить в виде [c.300]

Пусть в момент i = О полубесконечное пространство (у <1 0), заполненное горючим, соприкасается с полубеско-нечным пространством (г/>0), заполненным окислителем. Начальная температура горючего Т н, а окислителя — 1 h-Из области г/ > о на границу раздела сред падает постоянный тепловой поток Q. Считаем, что гомогенные реакции отсутствуют, реагирующий газ — эффективная бинарная смесь, а на поверхности раздела сред, которая остается неподвижной, протекает гетерогенная химическая реакция, скорость которой определяется законом Аррениуса. Предположим также, что перенос окислителя осуществляетсн в основном диффузией, процесс является изобарным, поры в твердом горючем отсутствуют, теплофизические коэффиди-енты газообразного окислителя удовлетворяют соотношениям [c.302]

Результаты вычислений при С = О, у = 10 , р = ]0 и различных значениях Кг, 9вн1 показывают, что с ростом Кг величина Д , возрастает. Это объясняется тем, что увеличивается отвод теплоты от зоны гетерогенной химичес1 ой реакции в твердую фазу. С ростом порядка реакции теплсвы-деление от химической реакции при прочих равных условиях уменьшается, что приводит к увеличению А ,. С ростом 05н предел воспламенения убывает, поскольку Тен<. Т, при 0 н <С О и от границы раздела сред в твердую фазу происходит теплоотвод. При 0зн > О величина Т п> и возникает тепловой поток из твердой фазы в зону гетерогенной химической реакции. [c.318]

При проведении расчетов варьировались скорость, состав и температура набегающего потока газа, термокине и-ческие постоянные гомогенной и гетерогенной физических реакций, а также числа Прандтля и Льюиса. Давление ля всех вариантов принималось равным 10 Па, плотностг и теплопроводность электродного угля считались равными >15 = 419 Дж/мс, Ра = 1,2-10 кг/м . Рассмотрим вначале воспламенение углеграфитового шара в окрестности лобовой критической точки четырехкомпонентным (СО + Ог -ф -р СО2 N2) потоком газа с учетом кинетической схемы Л. А. Вулиса при Са = 0,3 Сз = 0,7 = duJdx)xш,o = [c.414]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...