Диффузия частицы в турбулентном потоке

Диффузия частицы в турбулентном потоке [c.67]

Методы полуэмпирической теории турбулентности находят широкое применение при описании турбулентной диффузии примесей, т. е. процесса переноса примесей жидкими частицами в турбулентном потоке. Под описанием турбулентной диффузии следует понимать статистическое описание поля концентрации примеси йри тех или иных начальных и краевых условиях, включающих и задание всех источников примеси. Поле концентрации й (ас, ) будет, вообще говоря, неоднородным, и его математическое ожидание — средняя концентрация О (ас, 1) будет некоторой функцией от ж и определение которой является важнейшей (хотя и не единственной) задачей теории турбулентной диффузии. Для ее решения используется осредненное уравнение переноса, которое в случае несжимаемой жидкости и в пренебрежении молекулярной диффузией имеет вид [c.479]

Последнее допущение означает, что в турбулентном потоке при достаточно большом времени диффузии коэффициенты диффузии частицы II жидкости равны, поскольку их линии тока совпадают. Это было показано расчетами Чена. Заметил , что рассмотренное только что допущение является самым сильным ограничением. Без него, однако, невозможно точное решение [505]. Учитывая лишь одну компоненту скорости и опуская индекс , запишем уравнение движения Чена в первоначальном виде [c.50]

Во-вторых, частицы вещества, растворенного в движущейся жидкости или газе, увлекаются и переносятся макрочастицами, размеры которых значительно больше размеров молекул. Такая диффузия называется конвективной диффузией вещества. Процесс диффузии в турбулентных потоках и частично в ламинарных полностью подчиняется механизму конвективной диффузии вещества. [c.81]

Диффузия частицы в пространстве концентраций пассивной примеси. Построение моделей для средних значений концентраций примеси тесно связано с проблемой турбулентной диффузии частиц. Действительно, концентрация примеси может быть введена как концентрация большого числа безынерционных и достаточно мелких частиц. Плотность вероятности положения одной, выбранной наугад частицы пропорциональна средней концентрации частиц. Применение диффузионной аппроксимации для описания турбулентного потока частиц обоснованно лишь тогда, когда характерное время корреляции скоростей частицы мало по сравнению с характерным временем задачи. Эти достаточно очевидные соображения наиболее [c.398]

Золовые отложения, образующиеся в том случае, если ударяющиеся о поверхность труб частицы не возвращаются в газовый поток, а оседают на поверхности. Это относится к частицам, попадающим на поверхность путем турбулентной диффузии и занесения вихрями, а при достаточно тонкой золе — и к частицам, ударяющимся по инерции о лобовую поверхность. Поэтому золовые отложения могут образовываться по всему периметру трубы. [c.8]

Рассмотрим турбулентный перенос тепла и количества движения в неограниченном однородном изотропном потоке, имеющем среднюю скорость V в направлении оси ох. На плоскости XZ заданы источники тепла и количества движения (трения) достаточно малой мощности, для того чтобы можно было пренебречь как зависимостью физических параметров потока от температуры, так и нарушениями однородности потока. Для упрощения задачи принимаем, что турбулентная диффузия частиц жидкости, а также молекулярный перенос тепла и количества движения в направлении оси ох пренебрежимо малы по сравнению с переносом за счет средней скорости. [c.316]

Если частицы диффундирующей субстанции сохраняют свои индивидуальные свойства при движении в пульсирующем потоке (пассивная примесь), то наиболее естественно в основу модели турбулентного перемешивания положить лагранжеву концепцию (см. формулу (3.3.1)), что дает возможность без детальной конкретизации механизма перемешивания рассматривать такой перенос как обычное движение частиц жидкости, при котором происходит диффузия. Введение лагранжевой турбулентной пульсации 2 (=2 +/ -У2 =0) консервативного признака 2 позволяет в этом случае определить некоторую длину = / I (приблизительно пропорциональную среднему линейному масштабу [c.19]

Здесь В - коэффициент молекулярной диффузии заряженных частиц в условиях I. Так как электрическое число Пекле = уН/В 1, то в ламинарных потоках, вне зон резкого изменения диффузионным членом можно пренебречь. Однако в случае турбулентного течения, в котором диссипация энергии происходит на малых масштабах Л, диффузионный член может быть не малой величиной. [c.613]

Предположим, что диффузия происходит в поле стационарной турбулентности. Тогда величины а и не зависят от i, следовательно, могут зависеть лишь от 2. Введя новые неизвестные Р = р1 Р2 (плотность вероятности для координаты диффундирующей частицы) и д= р1 — Рг) (плотность потока диффундирующих частиц), получим [c.607]

В целях улучшения условий выделения газов из воды необходимо максимально приблизить все частицы потока деаэрируемой воды к поверхности раздела фаз, с тем чтобы растворенные газы могли быстро переходить из воды в паровую фазу. Чем больше поверхность раздела вода — пар, через которую происходит десорбция газов, тем быстрее система приближается к равновесию, т. е. тем полнее из воды удаляются растворенные газы. Это достигается усилением турбулентности потока воды путем ее распыливания, разбрызгивания или сливания через мелкие отверстия и перегородки для разделения ее на мелкие капли, тонкие струйки или пленки, что значительно увеличивает поверхность воды и облегчает удаление из нее газов. Увеличение поверхности соприкосновения воды с паром может быть достигнуто также путем барботирования через воду греющего пара, подаваемого под давлением через сопло или другие устройства. С ростом скорости греющего пара увеличивается динамическое воздействие парового потока на деаэрируемую воду, что способствует повышению эффективности термической деаэрации. С увеличением средней температуры деаэрируемой воды или температуры исходной воды снижаются вязкость и поверхностное натяжение воды и увеличивается коэффициент диффузии кислорода в ней, вследствие чего повышается значение коэффициента десорбции (массопередачи) и в конечном итоге уменьшается остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде. [c.193]

Гидродинамические особенности турбулентного потока в канале были рассмотрены в гл. 3. Здесь же следует отметить влияние гидродинамических условий на перенос вещества. В пограничном слое толщиной 5,. (рис. 15-2) происходит резкое, близкое к линейному изменение концентраций поскольку в этой области потока скорость процесса определяется молекулярной диффузией, роль конвективной диффузии мала. Это объясняется тем, что на границе раздела фаз усиливается тормозящее действие сил трения между фазами и сил поверхностного натяжения на границе жидкой фазы. Образование гидродинамического пограничного слоя вблизи поверхности раздела фаз ведет к возникновению в нем диффузионного пограничного слоя толщиной 5д, обычно не совпадающей с 5,.. В ядре потока массоперенос осуществляется в основном турбулентными пульсациями, поэтому концентрация распределяемого вещества в ядре потока практически постоянна. Как отмечалось выше, перенос вещества движущимися частицами, участвующими в турбулентных пульсациях, называют турбулентной диффузией. Перенос вещества турбулентной диффузией описывается уравнением, аналогичным уравнению (15.14а) [c.16]

Следует отметить, что аналогичные уравнения известны в теории молекулярной диффузии (броуновского движения), учитывающей инерцию частиц, в теории турбулентной диффузии с конечной скоростью [21]. Телеграфное уравнение для диспергируемой фильтрационным потоком примеси получено в работе [50] в предположении конечности времени корреляции скорости блуждания жидкой частицы. Для получения таких уравнений принимается [c.230]

На основе данных по локальной интенсивности потока установлено, что у стенки интенсивность движения твердых частиц уменьшается, в результате чего локальное значение величины ( (у ) — ( 4))/ (у ) становится меньше единицы, хотя и остается положительным (фиг. 2.11). На фиг. 2.13 показано, как изменяются с расстоянием от стенки локальные значения величин (у ) и и ) в соответствии с результата.ми Лауфера [468] ( /о — расстояние от стенки. Яд — радиус канала). При отнесении к средним условиям в потоке (индекс ш) и в предположении постоянства коэффициента турбулентной диффузии [704] можно перестроить зависимости, пред- [c.63]

Перенос вещества из продуктов сгорания на поверхность экранных труб происходит по инерции, за счет диффузии либо под воздействием электростатических сил. В первом случае частицы золы, имеющие большую инерцию, выходят из потока при его искривлении или из-за пульсации и крупномасштабной турбулентности среды внутри топочной камеры и ударяются о поверхность труб. Во втором случае частицы золы и пары минеральных компонентов передвигаются турбулентно к поверхности в результате броуновского движения либо термодиффузии через пограничный слой. [c.38]

Золовой износ, происходящий тогда, когда частицы ударяются о поверхность, скользят по ней и затеМ снова возвращаются в поток. При этом каждая ударившаяся о поверхность частица сминает поверхность в месте удара, истирает и царапает ее при скольжении по ней тем сильнее, чем крупнее и тверже частица, больше ее кинетическая энергия, острее ребра и вершины. Золовой износ происходит только с лобовой стороны труб, так как кинетическая энергия частиц, попадающих на поверхность труб путем турбулентной диффузии и занесения вихрями, мала. [c.8]

Для осветления воды, содержащей грубодисперсные примеси (ГДП), все более широкое применение получают центрифуга и гидроциклоны (рис. 9.1). Их действие основано на использо вании поля центробежных сил, где выделение механических примесей из воды происходит под воздействием этих сил, которые в сотни и тысячи раз превышают силы тяжести, за счет чего увеличивается скорость осаждения частиц. При этом эквивалентно сокращается продолжительность процесса осветления воды и значительно уменьшается необходимый объем центробежного аппарата по сравнению с объемом отстойника. Режим движения жидкости в поле центробежных сил - турбулентный. Передача вращения от периферии внутрь происходит диффузией и конвекцией под действием вращающего момента сил, вязкости и перемещения самой завихренной жидкости. При этом возникают два основных круговых потока внешний, направленный к вершине образующегося конуса, и внутренний, направленный в противоположную сторону, при вращении внешнего потока часть жидкости удаляется через нижнее отводное отверстие, а другая часть отделяется, и, двигаясь радиально, вливается во внутренний поток, к нему добавляется основное количество жидкости у вершины конуса и, изменяя направление, отводится через верхнее отводное отверстие в диафрагме аппарата. В гидроциклоне кроме внешнего и внутреннего вращающихся потоков жидкости образуется третий — воздушный поток (воздушный столб) по оси аппарата. Потоки жидкости направлены по логарифмической спирали. Внешний поток ограничен стенкой аппарата и поверхностью внутреннего потока, который, в свою очередь, ограничен с внутренней стороны воздушным столбом. [c.181]

Наиболее простым примером явления неравномерного вихревого потока, в котором свойства жидкости не имеют большого значения, является турбулентная диффузия затопленной струи умеренных размеров с умеренно высокой начальной скоростью Элементы результативного течения в их простейшем виде будут зависеть от положения частиц жидкости относительно сечения, проходящего через выпускное отверстие, размеров выпускного отверстия и скорости истечения. Зависимые переменные, используемые для определения вида течения (рис. 1), состоят из ком- [c.23]

Уравнение турбулентной диффузии (2.11) отличается от общего уравнения (2.12) тем, что в нем отсутствуют третий и четвертый члены последнего, характеризующие переходящий поток компонента и его источники илй стоки. Поскольку процесс разбавления рассматривается в одной фазе — в воде водоема, член, характеризующий переходящий поток компонента в другую фазу, равен нулю. Это же обстоятельство характеризуется и граничными условиями у поверхности и у дна водоема, которые при 2=0 и г=Я записываются как дс/( 2о=0 и (Зс/д2н= 0. Заметим, например, что при десорбции легколетучих веществ в атмосферу этот член не будет равен нулю, так как компонент переходит в другую фазу — в атмосферу. Что касается четвертого члена, то он для неконсервативных веществ не равен нулю. При биологической деструкции органических веществ, выпадении взвешенных частиц на дно и т. п. образуются стоки веществ. При разложении донных отложений, поступлении в воду продуктов метаболизма биоценоза водоема образуется вторичное загрязнение речной воды — образуются источники компонента. Однако эти процессы не имеют отношения к смещению и разбавлению сточных вод и поэтому здесь не рассматриваются. [c.41]

Пульсационному движению одиночной частицы в турбулентном потоке посвящен целый ряд работ [Л. 15, 35, 114, 302, 304, 381]. При этом решение Чен Чан-моу [Л. 381] касается весьма мелких (стоксова область обтекания ReT<0,4) и невесомых частиц, для которых ищется закон изменения скорости, коэффициенты диффузии, характеристики энергетического спектра. В отличие от этой работы М. Д. Хаскинд [Л. 302] рас-100 [c.100]

Если, однако, рассматривать функцию Х(х,1) лишь на дискретном множестве моментов времени t=tn = io + m, где шаг по времени ч велик по сравнению с лагранжевым масштабом времени Т, то практичебки можно считать, что случайная последовательность Л"(лг, п) является марковской. В самом деле, приращения функции Х х,1) на непересекающихся интервалах времени длины практически некоррелированы, и естественно ожидать, что они будут также и почти независимы, а случайная последовательность с независимыми приращениями заведомо является марковской. Отметим, кроме того, что дисперсии приращений функции Х х, i) на интервалах времени длины согласно (9.35), пропорциональны как это и должно быть при условиях (10.53). Таким образом, если бы вместо дифференциального уравнения (10.49) мы рассмотрели аналогичное разностное (по времени) уравнение, соответствующее марковской последовательности Х х,1п), то оно уже близко соответствовало бы реальным свойствам движения жидких частиц В турбулентном потоке. Следовательно, можно ожидать, что полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии [c.535]

Согласно результатам п. 24.2 среднее расстояние между двумя фиксированными жидкими частицами в турбулентном потоке всегда растет со временем. Отсюда, в частиости, вытекает, что средняя длина любой хорды материальной (т. е. состоящей все время из тех же частиц жидкости) линии или поверхности также увеличивается. Поэтому естественно ожидать, что средние длины материальных линий и средние площади материальных поверхностей в турбулентном потоке являются монотонно возрастающими ф ик-циями времени. Физической причиной растяжения материальных линий и поверхностей является сложное искривление любой части такой линии или поверхности, создаваемое турбулентными пульсациями (ср. схематический рис. 80 на стр. 518 части 1 этой книги, на котором граница облака примеси как раз и представляет собой некоторую материальную поверхность). Это растяжение не только интересно само по себе, как одно из наглядных проявлений турбулентного характера движения, но и важно для ряда прикладных задач, поскольку, например, вихревые линии или линии магнитного поля в случае турбулентной среды с малой вязкостью и очень большой электропроводностью в первом приближении совпадают с материальными линиями, а поверхности постоянной температуры или постоянной концентрации некоторой пассивной примеси в пренебрежении молекулярной теплопроводностью и диффузией совпадают с материальными поверхностями. [c.513]

Приведенный анализ, по-видимому, справедлив при близких значениях коэффициентов диффузии частиц и турбулентной диффузии потока, т. е. при малых размерах частиц. В литературе п.меются сведения о том, что коэффициент турбулентной диффузии практически постоянен по высоте канала. Настоящий анализ позволил выявить второстепенность влияния стенки на коэффициент диффузии частиц. Показано, что присутствие стенки оказывает весьма существенное влияние на интенсивность движения [c.65]

Эффект ускорения молекулярной диффузии под действием турбулентности был впервые отмечен Таунсендом (1951). В этой работе были даны предварительные оценки указанного эффе ста и приведены результаты специальных экспериментов (по измерению постепенного падения максимальной температуры тепловых пятен , создаваемых импульсным разрядом тока в турбулентном потоке), подтвердивших его существование (и даже показавших, что формулы типа (10.36) неплохо соблюдаются Для значительно больших значений I — и, чем можно было бы заранее предполагать). Дальнейшие более полные формулы для диффузии от мгновенного линейного источника (содержащие, впрочем, некоторые ошибки в значениях числовых коэффициентов см. Сафмен (1960)) были получены Таунсендом (1954) и Бэтчелором и Таунсендом (1956). Заметим, наконец, что второе слагаемое в правой части формулы (10.35) очень напоминает формулу (9.58) для дисперсии продольной координаты жидкой частицы в однородном турбулентном потоке с постоянным градиентом средней скорости. Это сходство не случайно при малых I — вся примесь находится в малой окрестности источника, в которой поле скорости Ч Х, 1) допустимо считать линейно зависящим от координат X (ограничившись первыми членами соответствующего ряда Тэйлора), и именно такому представлению поля скорости и соответствует формула (10.35). [c.524]

На фиг. 2.20 показана интенсивность турбулентности потока для различных размеров и расходов переносимых твердых частиц (массовый расход вещества частиц во всех случаях от 90 до 180 г1сек). Из фиг. 2.20 с.ледует, что при содержании частиц до 0,06 3 на 1 3 воздуха, реа.лизованном в этих экспериментах, их присутствие не оказывает существенного влияния на турбулентность воздушного потока. То же самое подтверждается данными о коэффициенте турбулентной диффузии и масштабе турбулентности, приведенными на фиг. 2.21 и 2.22. Измеренные значения коэффициента турбулентной диффузии несколько превышают полученные для случая круглой трубы. Коэффициенты диффузии при турбулентном течении в трубах впервые измерены в работе [c.90]

Методы экспериментального исследования перемешивания теплоносителя в поперечном сечении пучка витых труб на стационарном режиме были рассмотрены в работе [39]. Это — классические методы исследования переносных свойств потока методы диффузии тепла (вещества) от точечного источника, непрерьшно испускающего нагретые частицы воздуха (или газа другого рода) в основной поток, и метод диффузии тепла от линейного источника, трансформированные с учетом особенностей течения в пучке витых труб, а также его конструкции. При этом для проведения экспериментов и обработки опытных данных использовалась гомогенизированная модель течения. Измерения полей температуры и скорости потока проводились вне пристенного слоя, а теоретически рассчитанные поля температуры теплоносителя и скорости потока бьши непрерьшны в пределах диаметра кожуха пучка. При этом считалось, что в пучке течет двухфазная гомогенизированная среда с неподвижной твердой фазой. При исследовании эффективного коэффициента турбулентной диффузии в прямом пучке витых труб первым методом диаметр источника диффузии бьш равен диаметру витой трубы с , а сам источник перемещался относительно выходного сечения пучка, гделроизво-дились измерения полей скорости. Однако эти отклонения от известного метода диффузии не стали препятствием для использования понятия точечного источника в пучке витых труб при достаточно больших расстояниях от него, где измеренные поля температур практически не отличались от гауссовского распределения [39]. Этот метод, основанный на статистическом лагранжевом описании турбулентного поля при изучении истории движения индивидуальных частиц, непрерьшно испускаемых источником, используется в данной работе и для определения эффективных коэффициентов турбулентной диффузии в закрз енном пучке витых труб, но при неподвижных источниках диффузии. [c.52]

Однако в пучках витых труб эта связь практически не реализуется [39] Это можно объяснить как влиянием конечности размеров источника и неравномерности поля скорости в ядре потока, так и загромождением исследуемого потока витыми трубами. Это приводит к тому, что нагретые частицы вблизи устья струи успевают пройти большое число не коррелированных между собой различных путей от источника до рассматриваемой точки, хотя распределения пульсационных скоростей при числах Ее > Ю" в ядре потока и приближаются к нормальному закону распределения. При числах Ее < Ю наблюдается отклонение пульсаций скорости от закона Гаусса в пучке витых труб, что свидетельствует об анизотропности турбулентности в таких пучках в этом диапазоне чисел Ее. Поэтому в закрученном пучке витых труб метод диффузии тепла от источника использовался только для определения коэффициента а. его применение оправдьшалось совпадением экспериментальных распределений температур с гауссовским распределением, хотя основные допущения теории Тэйлора в данном случае не выполняются строго. В экспериментах источник диффузии имел радиус, примерно в три раза превышающий радиус витой трубы. В этом случае свойства потока индикаторного газа (нагретого воздуха) и основного потока одинаковы, Это позволяет получить достаточно надежные опытные данные по коэффициенту В то же время если в работе [39] для прямого пучка витых труб, где радиус источника, бьш равен радиусу витой трубы, удалось оценить значение интенсивности турбулентности по уравнению (2.9), то в данном случае это исключается из-за больших размеров источника. Для увеличения точности определения коэффициента опыты по перемешиванию теплоносителя в закрученном пучке проводились при неподвижном источнике диффузии, а для определения полей температуры на различном расстояниии от него в витых трубах были установлены термопары. При этом измерялась температура стенок труб (т.е. температура твердой фазы в терминах гомогенизированной модели течения). Эта методика измерений могла приводить к погрешностям в определении коэффициента ) г, поскольку распределения температур в ядре потока теплоносителя и стенки труб различны, а следователь-различны и среднестатистические квадраты перемещений, а также и причем это различие, видимо, носит систематический характер. Подход к учету поправки в определяемый коэффициент Df при измерении температуры стенки изложен в разд. 4.2. [c.55]

При прохождении сквозь плотный слой зернистого материала наблюдается перемешивание жидкости (газа), так называемое фильтрационное перемешивание или-диффузия. Простейшей схемой фильтрационного перемешивания является представление, что поток носит струйный характер и каждая струйка разветвляется, огибая разные частицы, и перемешивается с аналогично разветвляющимися соседними струйками [Л. 175 и 744]. Так, в монографии Чудновского Л. 175] отмечается, что на высоте двух рядов частиц Д газово го потока обменивается с соседними отверстиями на расстоянии d (диаметра частиц). Однако, исходя из подобных представлений, трудно объяснить, почему в ламинарной области фильтрации коэффициенты переноса меняются по ино му закону, чем в переходной. По-видимому, лучше выделяет основное в сложном механизме фильтрационного перемешивания иной подход (Л. 9 и 744], довольно четко развитый в работе Аэрова и Умник (Л. 9]. Они отмечают, что в слое уже при относительно малых Re наблюдается турбулизация (или, как они пишут, турбулентность) потока между частицами и в этих ограниченных смежными частицами пространствах преобладающее значение приобретает турбулентный механизм переноса. Конвективная составляющая коэффициента диффузии в слое [c.37]

НЫХ работ (В. А. Баум, 1953 М. Э. Аэров и Н. Н. Умник, 1954), согласно которым эффективный коэффициент диффузии в фильтрационном потоке зависит от скорости потока и по величине больше молекулярного коэффициента диффузии Dq на несколько порядков, В этих работах высказывалось качественное предположение о сходстве процесса перемешивания с турбулентной диффузией в свободном потоке жидкости. В 1954 г, А. Шейдеггер (см. А, Шейдеггер, Физика течения жидкостей через пористые среды, 1957 русский перевод М., 1960) на основе аналогии движения отдельной частицы в системе микропотоков пористой среды с броуновским случайным блужданием нашел, что вероятность попадания частиц с xi, t) в точку с координатами xi в момент времени t (или концентрация меченых частиц) удовлетворяет уравнению диффузии [c.645]

Последнее обстоятельство представляется весьма важным, поскольку частицы в случае неоднородного распределения их в матрице могут взаимодействовать. Из курса физики известно, что газ заполняет весь объем, в котором он находится, и обычно считают, что это мгновенный процесс, не зависящий от присутствия других компонентов. В противоположность данному мнению обнаружено, что скорость процесса перемешивания зависит от природы конкретных газов и что диффузия в таких тяжелых газах, как ксенон, протекает особенно медленно. В этом случае для надежного перемешивания требуется или длительное время, или сдльно турбулентный газовый поток. Поэтому матричный газ и исходное соединение лучше заранее смешивать в большом объеме, чем вводить один газ в поток другого однородность смеси скорее достигается в сферическом сосуде, а не в цилиндрическом. [c.72]

П сЬ(Ьузионные электрические процессы развиваются вблизи внутренних поверхностей (стенок канала, внутренних элементов двигателя), на которых концентрации заояженных частиц существенно меньше, чем в ядре потока. Так как коэффициент диффузии электронов намного больше, чем ионов, то диффузионный поток электронов превосходит ионный поток, и вблизи поверхности образуется избыточный положительный заряд, который сносится газодинамическим потоком, и тем самым возникает ток выноса. Этот процесс ограничивается развивающимся собственным электрическим полем. Физико-математическая модель этого процесса включает уравнения сохранения для заряженных частиц (с учетом их конвекции, диффузии и дрейфа в электрическом поле) и уравнение для электрического поля [3]. В рамках такого подхода проведено численное моделирование электрических диффузионных процессов на плоской пластине при ламинарном и турбулентном ее обтекании [3, 4]. в окрестности критической точки затупленного тела [4] и на высокотемпературной турбинной лопатке [5]. [c.50]

Приняв лагранжев спектр турбулентности, Чен рассмотрел стационарный ) случай, когда начальный момент временя о равен — схз. В. лагранжевой системе координат прослеживается путь частицы и отмечаются статистически осредненные характеристики потока II твердой частицы. Первоначальная методика Чена была модифицирована Хинце в отношении определения интенсивностей и коэффициентов диффузии. Эти теоретические методы, а также методы Лью [497], Со/ [721 [, Фрпдлендера [232] II Ксенеди [134] были обобщены Чао [104] путем рассмотрения приведенного выше. лагранжева уравнения движения как стохастического, к которо.му внача.ле при.меняется преобразование Фурье. Излагаемый ниже метод принадлежит Чао. [c.50]

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]

Проведенные исследования показывают, что образование слоя отложений на экранных трубах связано с процессами взаимодействия с поверхностью экрана как газообразной, так и твердой дисперсной фаз факела. Из газовой фазы на поверхностях экранов могут конденсироваться сульфаты щелочных металлов, хлориды, гидрооксиды. Из твердой дисперсной фазы факела на поверхностях нагрева оседают главным образом частицы летучей золы. Основным условием протекания этого процесса является наличие в пограничном слое возле экрана частиц летучей золы. Наиболее мелкие частицы переносятся в пограничный слой путем диффузии (молекулярная, турбулентная, броуновское движение). Более крупные частицы могут переноситься также непосредственно с потоком топочных газов. Возможности образования отложений связаны с условиями непосредственного взаимодействия газов и частиц с поверхностью экрана, определяемыми адсорбционными свойствами поверхности. Они возрастают, например, при размягчении и оплавлении частиц (особенно легкоплавких с повышенным содержанием сульфидов и оксидов железа), а также в результате протекающих в пограничном слое процессов десублимации и конденсации паров соединений щелочных металлов непосредственно на [c.169]

В качестве А мы можем подставить массу, тепло или количество движения. Коэффициенты диффузии К зависят от режима течения жидкости. Существуют два режима течения жидкости ламинарное течение и турбулентное течение. Мы будем обсуждать их различия более детально в гл. 8. Здесь мы только отметим, что если поток движется ламинарно, без макроскопического пере-мещивания, то процессы переноса имеют место лишь благодаря молекулярному перемещиванию (диффузии). Если, с другой стороны, имеют место турбулентное движение и, следовательно, турбулентное перемешивание жидких частиц, то процессы переноса будут осуществляться также и благодаря турбулентной диффузии. Мы будем обсуждать перенос в условиях турбулентности в последующих главах. Здесь же мы последовательно рассмотрим несколько молекулярных диффузионных процессов, связанных между собой аналогией указанного выше характера. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...