Смеси жидкость — твердые частицы

Суспензии — смеси жидкости с твердыми частицами. [c.9]

С педагогической точки зрения было бы целесообразно показать, что уравнения Навье — Стокса, на которых основано изложение во всех учебниках, можно с успехом применять на практике не только к элементарным задачам о ламинарном течении в трубах и о стоксовом движении одиночной частицы. Хотя для практических целей суспензию часто можно представлять себе как сплошную среду, она на самом деле состоит из дискретного набора частиц, погруженных в существенно непрерывную жидкость. Рассмотрение полной совокупности краевых задач, фактически возникающей при таком взгляде на суспензию, побуждает поставить вопрос о правомерности тех идеализаций, которыми пользуются при описании явлений переноса смеси жидкости и твердых частиц, рассматриваемой как одно целое. [c.8]

Члены, стоящие в правой части, за исключением g2, есть силы инерции. При рассмотрении микродвижения несущей фазы эти силы инерции не учитывались. Для дисперсной фазы эти силы могут играть роль только за счет большой плотности вещества частиц (p2 pi)i что имеет место, например, в смеси газа с твердыми частицами. В частности, только при pa pi за счет инерции частиц может сохраниться относительное движение ( j Ф г ) и вращение ( а Ф о) фаз в очень вязкой жидкости. [c.163]

Существуют и другие модели несжимаемых жидкостей, используемые в специальных разделах гидродинамики и учитывающие некоторые специфические свойства этих сред. Таковы, например, электропроводящие вязкие несжимаемые среды, изучаемые в магнитной гидродинамике, двухфазные несжимаемые среды, представляющие собой смеси жидкостей и газов или смеси жидкостей и твердых взвешенных частиц и т. п. [c.25]

В предыдущих разделах книги было рассмотрено движение однородных газов или жидкостей. В технике возникает много задач, в которых необходимо рассматривать движение смесей (при изучении горения, конденсации, испарения, кавитации и т. д.). Такими смесями могут быть газ и твердые частицы (например, дым), пар или газ с жидкими частицами (например, влажный пар или влажный воздух), жидкость с пузырьками пара или газа, жидкость с твердыми частицами или капельками другой жидкости. [c.196]

Варьирование Тю и Тз в физически реальных диапазонах температур жидкости и твердых частиц не приводит к перемене режима в зоне релаксации, но сильно изменяет параметры смеси за ударной волной, которые вычисляются по соотношениям на разрыве. Значения Тю и Тз, а также величина относительного радиуса В твердой частицы определяют амплитуды изменения параметров смеси. [c.739]

Жидкие дисперсные намагничивающиеся среды - магнитные жидкости, а также различные смеси магнитной жидкости с твердыми частицами, каплями, пузырьками газа широко применяются в технике, химической технологии и медицине. В электромагнитном поле на включения начинают действовать электромагнитные силы, вызывающие диффузию диспергированной фазы. В связи с этим возникает проблема вычисления силы, действующей на различные тела, помещенные в магнитную жидкость, в присутствии магнитного поля с учетом различия магнитных свойств тел и жидкости. [c.12]

Многофазные системы представляют собой смеси твердых частиц, жидких капель или пузырей, распределенных в жидкости. Исследования динамики многофазных систем охватывают очень многие отрасли науки и техники. В книге рассматриваются различные области приложений, а также основные понятия и явления, относящиеся к многофазным системам. [c.9]

Чтобы охарактеризовать теплообмен, а также температуры твердых частиц и жидкой среды, необходимо записать два уравнения энергии — одно для частиц, а другое для их смеси с жидкостью. Система координат, в которой рассматривается поле течения, изображена на фиг. 4.12. [c.169]

Было отмечено, что в уравнениях (6.32) и (6.33) UJ и соответствуют скорости невозмущенного потока жидкости и скорости твердых частиц. Известно, однако, что около твердой частицы конечных размеров существует попе скоростей, обусловленное относительным движением (11 — Пр ), и что при достаточно большой относительной скорости следует ожидать появления следов (разд. 2.1). Следовательно, для применения к смесям с дискретной фазой методов механики сплошной среды необходимы соответствующие ограничения в зависимости от характера течения жидкости около частиц. [c.279]

Характер результатов, полученных для течения на плоской пластине на не слишком большом удалении от передней кромки, т. е. при РхШ 1, показан на фиг. 8.5. Видно, что по мере движения смеси вдоль плоской пластины скорость скольжения твердых частиц 7/рш уменьшается, плотность их у стенки увеличивается, а толщина пограничного слоя частиц растет, так как твердые частицы приобретают нормальную компоненту скорости 7р вследствие вязкого сопротивления в потоке жидкости с нормальной составляющей скорости V, причем Ур < V даже при 77 = = 77р. Тенденция к повышению плотности твердых частиц свидетельствует о возможности их отложения на некотором расстоянии от передней кромки этому вопросу посвящен разд. 8.4. [c.352]

T П e II, Теплопередача в трубе с турбулентным потоком, состоящим из смеси жидкость — твердые частицы. Труды Амер. о5-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, № 2, 103 (1961). [c.522]

В технологии строительного производства приходится встречаться с передачей по трубам заполнителей бетона, смеси грунта с водой (пульпы) и др. Транспортирование твердых частиц с водой называют гидротранспортом. Гидросмесь является неоднородной жидкостью, которая характеризуется консистенцией взвешенных частиц и их крупностью. Консистенцией гидросмеси К называют количество твердых частиц в единице объема жидкости. Она определяется содержанием массы твердых частиц Т, выра- [c.130]

К такому выводу можно прийти и иным путем. Сдвиговая вязкость разбавленных и концентрированных суспензий т] и объемная вязкость смесей жидкости, твердых частиц и пустоты (каковым и является спекающееся в присутствии жидкой фазы тело) выражаются следующими формулами [c.87]

Позднее точку плавления малых кристаллов было предложено определять как температуру, при которой твердая и жидкая сферические частицы с одинаковой массой находятся в равновесии со своим паром [211]. Фактически — это равновесная температура, при которой в смеси твердых и жидких частиц с равными массами не происходит перенос вещества через пар от твердого тела к жидкости и обратно. Используя и развивая идею [211], авторы [212—214], получили выражения для равновесной температуры плавления Т ,(г) твердых частиц [c.67]

Если двухфазный сплав состоит из смеси соприкасающихся друг с другом кристаллов фаз Л и В, то поверхностная энергия, связанная с поверхностью раздела А—В обычно зависит от относительной ориентировки кристаллов названных фаз. В этом случае для истинного равновесия необходимо, чтобы кристалл А соприкасался с кристаллом В по поверхности с наиболее низкой поверхностной энергией. Величина этой энергии часто имеет важное значение для объяснения мелкокристаллической структуры сплавов. Например, известно, что в случае равновесия между твердой фазой и жидкостью растворимость твердой фазы возрастает с уменьшением размеров частицы. Аналогичное явление также наблюдается при взаимодействии между твердыми фазами. Почти во всех работах по изучению диаграмм равновесия влияние поверхностной энергии во внимание не принимается, так как при размерах кристаллов больше 0,010 мм. эта энергия относительно мала. [c.9]

Если в турбулентном газовом потоке твердые частицы сохраняют свою форму, то газовые и жидкостные образования смесей деформируются, т. в. поверхности раздела текущих сред являются перемен-ными в пространстве и времени. Эта особенность движения газожидкостных смесей объясняется главным образом различием плотностей фаз и являегся причиной значительного многообразия форм (видов, структур) течения. Естественно поэтому, что закономерности движения двухфазных жидкостей (так в дальнейшем будем именовать газо-жидкостные смеси) значительно сложнее течения однородной жидкости. [c.6]

Кроме только что отмеченных двух основных и достаточно общих свойств сплошной текучей среды 1) непрерывности распределения физических свойств и характеристик движения и 2) текучести, или легкой подвижности, при рассмотрении частных классов задач приходится приписывать модели среды дополнительные макроскопические характеристики, определяющие ее индивидуальные материальные свойства, обусловленные действительными микроскопическими свойствами молекулярной структурой и скрытыми движениями материи. В механике сплошных сред эти характеристики вводятся феноменологически, в форме заданных наперед констант или количественных закономерностей. Среди таких характеристик выделим, прежде всего, отражающие вещественные свойства среды при ее равновесном состоянии молекулярный вес и плотность распределения массы (или, короче, просто плотность среды), концентрацию примесей в многокомпонентных и многофазных смесях жидкостей, газов и твердых частиц, затем температуру и теплоемкость среды, электропроводность, магнитную проницаемость и другие физические свойства. [c.10]

В свое время Павлов [4601 предложил считать точкой плавления малого кристалла температуру, при которой твердая и жидкая сферические частицы одинаковой массы идентичного вещества находятся в равновесии со своим паром. Идея Павлова получила детальное развитие в ряде последующих работ (см. обзоры [8, 461]). Однако так определенная температура никоим образом не является температурой плавления малого кристалла при его нагревании, а представляет равновесную температуру (тройную точку), при которой в смеси твердых и жидких частиц равных масс не происходит перенос вещества через пар от жидкости к твердому телу, или наоборот. В некоторых работах, например в [462], эта тройная точка определялась методом Гиббса. [c.171]

Чтобы не допустить этого, подшипники перед установкой на место промывают в смеси бензина и минерального масла или в обезвоженном чистом керосине. Категорически запрещается промывать подшипники в загрязненной жидкости, так как попавшие между шариками и кольцами мельчайшие твердые частицы очень трудно удалить. [c.274]

Гетерогенные снеси. В дтличие от гомогенных смесей, гетерогенные смеси (смесь газа с каплями или частицами (газовзвесь), смесь жидкости с твердыми частицами (суспензия), смесь жидкости с каплями другой жидкости (эмульсия), смесь жидкости с пузырьками, водонасыщенные грунты, композитные материалы и т. д.) в общем случае описываются многоскоростной (или многожидкостной) моделью с учетом динамических эффектов из-за несовпадения скоростей составляющих, которые в данном случае будем называть фазами. Это часто необходимо, так как скорости относительного движения фаз по порядку могут быть равны скоростям их абсо-иютного движения и,- или среднемассовой скорости смеси р. [c.23]

В работе [899] сделан вывод, что псевдоожиженные слои, образованные жидкостью и твердыми частицами, находятся в гомогенном состоянии во всем диапазоне состояний от плотной фазы (обычный случай неплотной среднемассовой упаковки твердых частиц) до дисперсии или разбав.ленной фазы (плотность от О до 10% среднемассовой плотности). Однако в системах, состоящих из газа и мелких твердых каталитических материалов гомогенные смеси можно получить только в этих двух предельных случаях. Между ними преобладают негомогенные условия. Они характеризуются наличием пузырей газа в псевдоожиженной массе твердых частиц. Дальнейшее уменьшение плотности слоя приводит к образованию прослоек газа и неплотно упакованных твердых частиц. Ценц дал полный анализ всего диапазона состояний от плотного слоя до движущегося. [c.410]

По составу смеси различают однокомпонентные — парожидкостные потоки и двух- или многокомпонентные — газожидкостные потоки. (Строго говоря, однокомпонентным двухфазным потоком является, например, смесь жидкой и твердой фазы одного вещества — шуга , а двухкомпонентным — поток газа или жидкости с твердыми частицами другой химической природы. В настоящем пособии анализ ограничен лишь двухфазными паро- или газожидкостными системами.) В парожидкостных потоках в общем случае межфазная поверхность проницаема, из-за фазовых превращений объемные и массовые расходы фаз изменяются по длине. В газожидкостных (двухкомпонентных) потоках массовые расходы фаз постоянны по длине. [c.288]

Для замыкания системы уравнений (1.12) необходимы уравнения состояния фаз и соотношения, определяющие интенсивность фазовых переходов на основе изучения микропроцессов динамического взаимодействия фаз и тепломассообмена вокруг отдельного включения в жидкости. В этой связи в п. 3 рассматривается задача о динамике паровой оболочки около помещенной в жидкость нагретой твердой частицы. В п. 4 с использованием результатов исследования микрозадачи выведена полная система уравнений стационарного одномерного движения смеси и решена задача о структуре ударной волны в рассматриваемой среде. [c.725]

Рабочая, окружающая и разделительная среды. Рабочая среда (F) — вещество внутри, окружающая среда А) - вещество вне герметизируемого объекта. Каждая среда характеризуется определенным агрегатным состоянием основной фазы (жидкое, газообразное, твердое — сыпучее, плазменное), физическими параметрами и химическими свойствами. Обычно в основной фазе находятся загрязнения, поэтому система всегда является двух- или трехфазной (например, в жидкости взвешены твердые частицы и пузырьки газа). Среду, состоящую из предусмотренной смеси нескольких веществ в разных состояниях (например, мелкодисперсные ферромагнитные частицы в жидкости, коллоидные растворы и т. д.), называют композиционной. При взаимодействии сред между собою и- с материалами уплотнения возможны недопустимые химические реакции, изменение физического состояния и т. п. В этом случае среда Р является несовместимой со средой Л или материалами уплотнений. Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. В течение заданного срока эксплуатации свойства материалов должны изменяться (вследствие взаимодействия со средами) в установленных пределах. При несовместимости сред А и Р в конструкции агрегата предусматривают гидравлический или газовый затвор, заполненный разделительной средой Б (иногда ее н ывают запирающей или буферной средой). В уплотнениях некоторых типов разделительная среда может находиться в разных агрегатных состояниях при работе и остановке объекта (например, в гидрозатворах с легкоплавким уплотнителем). [c.13]

OM и энергией на межфазной границе, капиллярные эффекты, хаотическое движение, вращение и столкновения частиц, дробление, коагуляция и т. д.) и, в результате, число возможных процессов, которые должны быть отражены в уравнениях, многокрахно расширяется. Поэтому очень важным является описать в едином виде возможные способы учета ряда основных эффектов, привлекая, где это можно, данные теоретического анализа, а где необходимо-эмпирические соотношения и параметры. Именно такой способ изложения дан в гл. 4, где представлены наиболее обш ие замкнутые системы уравнений некоторых движений гетерогенных смесей, построенные с учетом анализа осреднения уравнений движения в гл. 2 и 3. Анализ осреднения позволил более обоснованно и однозначно привлечь замыкающие гипотезы для дисперсных смесей вязких сжимаемых фаз, концентрированных дисперсных смесей с хаотическим движением и столкновениями твердых частиц и обладающих прочностью насыщенных жидкостью пористых сред. [c.7]

Использование влажного пара в паровых турбинах, особенно атомных электростанций, создание струйных насосов, инжекторов или сопел для разгона жидкости с помощью скоростного потока расширяющегося газа или пара, использование высококалорийных металлизированных ракетных топлив, продукты сгорания которых содержат значительное по массе количество твердых частиц окислов, стимулировали исследования но высокоскоростным течениям газовзвесей и нарокапельных смесей в соплах и диффузорах. Здесь же отметим работы применительно к созданию пневмотранспорта твердых частиц потоком газа. [c.12]

Исходя из предпосылки, что добавка твердых частиц всегда вызывает увеличение потерь давления на единицу длины трубы, многие авторы пытались сделать обобщения на основе наблюдаемых явлений установить соотношение между избыточными потерями давления, вызванными присутствием твердых частиц, с модифицированным числом Рейнольдса течения в трубе [45, 120, 311, б51, 822] и выявить общие закономерности на основе изучения движения отдельной частицы [822] и влияния твердых частиц на локальнзгю турбулентность жидкости [401]. К перечисленным с.ледует добавить работы [5, 210, 427], авторами которых была установлено, что отношение размера частиц к диаметру трубы несущественно. В работах [427, 869] изучалась дискретная фаза. Сообщалось также [304], что в некоторых случаях при добавлении твердых частиц (стеклянных шариков диаметром 200 мк) потери давления при течении по трубе снижались до меньшего уровня, чем в потоке чистого воздуха авторы работы [636] наблюдали в некоторых условиях возникновение непредвиденных градиентов давления. Подробнейшие исследования были выполнены Томасом [798—806], из которых следовало, что в некоторых случаях причиной снижения давления в присутствии частиц твердой фазы является неньютоновская природа смеси. Подробный обзор статей по рассматриваемому вопросу содержится в работе [167]. Обзор выявленных соотношений между потерями давления и содержанием частиц в двухфазном потоке, а также анализ методов теории подобия можно найти в работе [175]. [c.153]

Высокая объемная удельная теплоемкость твердых частиц, или капель жидкости в составе многофазных систем по сравнению с газом, а также потребность в высоких коэффициентах теплоотдачи в газоохлаждаемых реакторах определили интерес к теплообмену смесей газ — твердые частицы при течении их по трубам. Теоретический анализ теплообмена таких смесей при турбулентном течении в трубах принадлежит Тьену [808, 809]. Он основан на результатах экспериментальных исследований систем газ — твердые частицы [212, 687], жидкие капли — газ [393] и жидкость — твердые частицы [676]. Анализ Тьена правомерен для следующей упрощенной модели [c.169]

Исходя из предположения, что твердые частицы различных размеров представляют собой с точки зрения механики сплошной среды различные фазы, можно обобщить предшествующие основа ные формулировки, что и будет сделано в следуювдих разделах [7331. Здесь же рассмотрим случай нереагирующих смесей, в которых концентрация твердых частиц достаточно велика. Для общности в наши выкладки включим вторую вязкость Заметим, что для несжимаемой жидкости и ее смесей с недеформируемыми частицами = О (разд. 5.3 и 5.5). [c.277]

Под неоднородными (гетерогенными) средами будем понимать среды, состоящие из нескольких компонентов, находящихся в общем случае в различных агрегатных состояниях. К ним относятся эмульсии — смеси одной жидкости с каплями другой жидкости, суспензии — смеси газа с твердыми или жидкими частицами, различного рода паро- и газожидкостные смеси. Гетерогенные смеси в отличие от гомогенных характеризуются наличием макроскопических (по отношению к молекулярным масштабам) неоднородностей или включений. [c.237]

Следует отметить неприменимость получае-мых однозначных зависимостей для расчета свойств неоднородных систем, например смесей, состоящих из твердых углевидных частиц, взвешенных IB жидкости. Как известно [Л. 152, 180], степень дисперсности частиц во MHOFOM определяет свойства подобных неоднородных систем (суспензий, коллоидных растворов, эмульсий). В частности, вязкость подобных систем не подчиняется законам вязкости Ньютона. Коэффициент вязкости подобных систем не является постоянным, а зависит от градиента скорости, при этом с увеличением градиента скорости вязкость уменьшается. [c.229]

Следует отметить, что тепло- и массообмен во влажном газе при определенных условиях сопровождается туманообразова-нием — объемной конденсацией пара, связанной с появлением мельчайших капель жидкости, взвешенных в газопаровой смеси [2, 8, 9 . Это происходит тогда, когда парциальное давление Р пара в смеси становится больше давления насыщения Ps, то есть когда пар становится пересыщенным. Процесс объемной конденсации пара происходит скачком, с очень большой скоростью. Поскольку в аппаратах технических систем всегда есть центры конденсации (мелкие твердые частицы, газовые ионы и др.), то критическая степень пересыщения близка к единице и конденсация может начаться практически по достижении состояния насыщения газа. Туман плохо осаждается на поверхностях и является стоком пара и одновременно источником теплоты, которая выделяется при конденсации пара и расходуется на нагрев прилегающих слоев холодного газа. Более того, над поверхностью жидкости всегда есть слой насыщенного газа, в котором при переменной температуре слоя и наличии центров конденсации тумано-образование является неизбежным, так как зависимость Р = = /( ), определяемая кинетикой переноса массы и энергии, и зависимость Ps — f t), определяемая физическими свойствами жидкости, не совпадают. Совпадение давлений (Рп =Ps) имеет место только на верхней и нижней границах слоя, а между границами избыток пара переходит в туман. [c.24]

Как известно, процесс горения жидкого топлива в любом топочном устройстве состоит из процессов рас-пыливания, перемешивания топлива с воздухом, испарения топлива и горения образовавшейся смеси. В зависимости от обстановки процесса его составляющие стадии могут накладываться одна на другую, но бесспорным, если исключить образование сажи, является факт, что реакция горения жидкого топлива идет в газовой фазе. Горение паров жидкого топлива качественно протекает так же, как и горение газообразного. Полнота сгорания зависит от перемешивания топлива с воздухом. В условиях слоя механическое распыливание жидкого топлива форсункой, казалось бы, не может обеспечить хорошее перемешивание топлива с воздухом, так как капли топлива будут оседать на твердых частицах вблизи форсунки. Но в действительности такой механизм захвата жидкости твердыми частицами псевдо-ожиженного слоя, находящимися в состоянии интенсивного перемешивания, способствует разносу жидкого топлива в объеме слоя и равномерному распределению его паров в воздухе. Достаточная полнота сгорания в пределах псевдоожиженного слоя при локальном вводе жидкого топлива через форсунку с грубым распылом дает основание считать, что подобное предположение справедливо [Л. 147]. [c.156]

Назначение ПАВ соответствует их названию — это вещества, повышающие поверхностную энергию частиц твердых тел, в результате чего улучшается их смачивание органическими веществами. ПАВ — полярные жидкости. Их действие основано на том, что их молекулы, смачивая поверхность твердых частиц, ориентируются полярными группами (карбоксильными) к поверхности частиц, понижая тем самым их поверхностную энергию. Неполярные радикалы ПАВ (углеводородные) обращены во внешнюю сторону и взаимодействуют с неполярными молекулами органической связки. Наиболее распространена в технологии технической керамики ПАВ олеиновая кислота (С тНзз—СООН). Это густая маслообразная жидкость с плотностью 0,898 г/см и температурой плавления 16°С. Хорошими поверхностноактивными свойствами обладает воск. Иногда его применяют в смеси с олеиновой кислотой и реже самост [c.48]

Существует два подхода к математическому описанию ударных волн в многофазных дисперсных средах. С одной стороны, предположив, что размеры включений и неоднородностей в смеси намного меньше расстояний, на которых макроскопические параметры смеси меняются существенно, можно искать функциональные зависимости для этих параметров в классе непрерывных решений системы дифференциальных уравнений, построенной в рамках представлений механики гетерогенных сред [7]. Исследование микрополей физических параметров служит для определения межфазного взаимодействия и замыкания системы уравнений для осредненных характеристик. С помощью осредненных дифференциальных уравнений движения совокупности трех взаимопроникающих и взаимодействующих континуумов, заполняющих один и тот же объем, можно найти тонкую структуру ударной волны. Полная система уравнений, описывающая распространение одномерной стационарной ударной волны умеренной интенсивности в трехфазной гетерогенной среде типа твердые частицы-паровые оболочки - жидкость , и результаты численного решения изложены в п. 4. [c.723]

Экстрактор с газлифтным перемещением фаз (рис. 5.6.31) состоит из ряда последовательно соединенных ячеек (секций), в каждой из которых смесь жидкой и твердой фаз интенсивно перемешивается газом (воздухом) и перемещается по определенному циркуляционному контуру. Особенности контура заключаются в том, что, во-первых, в потоке газа, который подается в него при помощи специальной газораспределительной решетки, создается неравномерный профиль скоростей струек газа. Это позволяет плавно изменять скорость движения агрегатов частиц, образующихся при взаимодействии потока газа с суспензией, и, таким образом, избежать резкого изменения направления и значения скорости частиц друг относительно друга, что значительно уменьшает их истирание. Во-вторых, с целью улучшения условий сепарации как твердых частиц от газожидкостной смеси, так и воздуха от суспензии поток газа с суспензией в каждой секции подается вдоль зеркала слоя, что позволяет частицам равномерно осаждаться в жидкости (экстрагенте). [c.609]

Краткий обзор методов. При изучении теплопроводности влажных пористых материалов широко применяются методы моделирования, которые учитывают как структуру материала, так и происходящие в них процессы тепло- и массопереноса. Одна из первых попыток моделирования этих процессов была выполнена О. Кришером [39]. В предложенной им модели учтена существенная особенность влажного пористого материала — наличие сухих и увлажненных )Д1астков в порах, твердого скелета, а также влияние диффузии пара на перенос теплоты. Действительно, тепловой поток в любом случае проходит через твердые частицы, через поры, заполненные жидкостью и сухим возД)тсом, а также переносится паровоздушной смесью в порах. Все эти процессы переноса могут ос)тцествляться как параллельно, так и последовательно, что и нашло отражение в структуре модели, состоящей из комбинации участков, ориентированных параллельно (концентрация 1 - а) и перпендикулярно (концентрация а) общему направлению теплового потока. Заметим, что концентрация а этих участков неизвестна, также является неизвестной величина Ь поверхности твердого каркаса, смоченной влагой. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...