Кольцевое течение газожидкостной смеси

ГЛАВА ШЕСТАЯ КОЛЬЦЕВОЕ ТЕЧЕНИЕ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ [c.213]

В данном разделе будут даны постановка и решение задачи о массопереносе через межфазную границу газ—жидкость в условиях кольцевого режима течения газожидкостной смеси. В соответствии с [112] будем считать пленку жидкости турбулентной. Для описания процесса массопереноса в жидкости будем использовать турбулентную модель диффузии [11] [c.305]

Опускные течения газожидкостных смесей в вертикальных каналах имеют некоторую специфику. Пузырьковый режим отличается здесь тем, что пузырьки концентрируются у оси канала. Снарядный режим при опускном течении может быть даже более ярко выражен (как на схеме рис. 7.8, а), чем при подъемном течении. Ясно, что при высоких скоростях смеси, характерных для эмульсионного и дисперсно-кольцевого режимов течения, отличия в структуре подъемных и опускных течений практически незаметны. Однако при опускном течении дисперсно-кольцевая структура реализуется и при низких скоростях смеси в этом случае фактически наблюда- [c.301]

Рассмотрим течение газожидкостной смеси, движущейся так, что жидкость, прилипая к стенке трубы, образует на ней кольцевую пленку, внутри которой движется струя газа. При установившемся движении статические давления во всех точках данного поперечного сечения трубы должны быть одними и теми же, ибо в противном случае должны возникнуть радиальные течения. Следовательно, [c.208]

Наличие жидкой пленки на стенке канала существенно влияет на гидравлическое сопротивление при течении газожидкостной смеси в дисперсно-кольцевом режиме, ибо от толщины пленки зависит структура ее волновой поверхности, или шероховатость пленки , а значит, и вязкое трение между ядром потока и пленкой. Может возникнуть кризис гидравлического сопротивления, когда с ростом скорости газово фазы из-за уменьшения шероховатости пленки гидравлическое сопротивление не растет,, а падает (см. 5). [c.177]

Дисперсно-пленочный поток, а вместе с ним и пленочный, вспененный, капельный, а отчасти обращенный дисперсно-кольцевой и пузырьковый потоки являются разновидностями течений дисперсно-кольцевой структуры, которая при течении газожидкостных смесей в каналах различной геометрии является одной из наиболее распространенных в ядерно-энергетических установках, химико-технологических установках но переработке нефти [c.177]

Рассмотрим в рамках квазиодномерной схематизации нестационарное осесимметричное течение газожидкостной смеси в дисперсно-кольцевом режиме в круглом канале радиусом К или диаметром В площадью поперечного сечения 8 = с малым расширением и малой кривизной. Так как расширение канала мало, то может существовать поток, в котором скорости составляющих смеси в любой точке сечения практически параллельны. В этом случае составляющие скоростей, перпендикулярные оси канала, а также поперечные составляющие ускорений будут малы по сравнению с составляющими, параллельными оси г анала. Поэтому можно не учитывать отличие скоростей от их осевых составляющих. Будем также пренебрегать энергией пуль-сационных движений, в том числе и при турбулентном режиме течения, а также пренебрегать поперечным градиентом давления и считать, что в любом сечении канала давление р однородно по сечению, одинаково в фазах и является функцией только осевой координаты 2. Ядро потока будем рассматривать как моно-дисперсную газовзвесь, состоящую из несущей газовой фазы и жидкой фазы в виде капель, в рамках упрощений и уравнений, описанных в 4 гл. 1, а пленку — как отдельную фазу, состоящую только из жидкости. [c.182]

Интенсивность уноса капель с поверхности пленки, В дисперсно-кольцевом режиме течения газожидкостной смеси в прямолинейных каналах часть жидкости, как правило, срывается [c.212]

Кольцевая структура течения смеси занимает сравнительно малую зону на структурной диаграмме и наблюдается при больших значениях расходного газосодержания р и высоких скоростях потока [16, 47, 50, 76, 79, 86]. Переход в кольцевую структуру может осуществляться как со стороны пробковой, так и расслоенной зон течения газожидкостных смесей в трубах. В вертикальных трубах переход в кольцевую зону происходит со стороны пробковой структуры при скорости течения смеси, превышающей некоторую критическую величину кр. В горизонтальных трубах переход может осуществляться как со стороны расслоенной, так и пробковой структур течения смеси в зависимости от расходного газосодержания. [c.61]

ИСТИННОЕ ГАЗОСОДЕРЖАНИЕ ПРИ ТЕЧЕНИИ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СМЕСЕЙ В КОЛЬЦЕВЫХ КАНАЛАХ [c.263]

Течение газожидкостной смеси в кольцевом канале, когда границами потока являются поверхности внутренней и наружной труб, отличается от течения в круглой трубе. Наблюдаемые режимы течения в таких каналах можно классифицировать как пузырьковый, пробковый и расслоенный, однако формы потоков при этих режимах отличаются от таковых при течении в круглых трубах. [c.263]

Подъемному течению газожидкостной смеси в кольцевых зазорах присущи все структурные формы течения, наблюдаемые в трубах круглого сечения пузырьковая, пробковая, кольцевая и дисперсно-кольцевая. [c.266]

По способу образования и структуре поверхности контакта ЦТА относится к барботажных аппаратам. В нем активным агентом является газ, который пересекает слой жидкости, диспергируя ее и образуя поверхность контакта. При малой скорости в барботажных аппаратах газ образует поверхность контакта в виде всплывающих пузырей. При больших скоростях газа поверхность контакта приобретает капельную структуру, что характерно и для ЦТА, в котором скорости газа значительно больше скорости всплытия пузырей. Однако это относится только к гидродинамике самого слоя газожидкостной смеси, если рассматривать поперечное течение газа со скоростью Wr. В остальном имеются существенные отличия. На входе газа в слой между решеткой и кольцевым вращающимся слоем образуется газовая прослойка, обеспечивающая равномерное распределение газа и равномерную радиальную скорость по всему слою. Плавный, безударный вход газа в слой уменьшает гидродинамическое сопротивление. В то же время перемещение слоя газожидкостной смеси со значительными окружными скоростями и интенсивное перемешивание частиц жидкости с потоком газа вследствие вихревого движения приводит к дополнительной турбулизации потоков во всем объеме слоя, что способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена. Наличие тангенциальной составляющей скорости газа увеличивает продолжительность контакта газа с жидкостью, так как движение частиц жидкости происходит по спиральной траектории и за несколько витков частицы многократно обтекаются потоком газа. Увеличение веса жидкости в поле центробежных сил препятствует образованию пены, так как поверхностного натяжения становится недостаточно для ее формирования. Отсутствие пены в ЦТА, сковывающей подвижность отдельных мелких частиц жидкости и ограничивающей скорость газа (по условиям выноса пены из аппарата), также позволяет повысить интенсивность тепло- и массообмена. [c.15]

Исследуются структуры газожидкостных потоков в трубах, области их существования и условия перехода одной формы течения смеси в другую. Доказано, что смена структур течения приводит к изменению функциональных связей между параметрами, описывающими закономерности движения газожидкостных смесей в трубах. По характеру изменения указанных функциональных связей все многообразие структурных форм течения смеси разделено на три зоны расслоенную, пробковую и кольцевую. [c.2]

Поэтому на современном этапе исследований газожидкостных течений эмпирические методы по-прежнему остаются основным средством решения конкретных задач гидравлики смесей. Это подтверждается результатами анализа работ [16, 55, 79, 86, 98, 92], посвященных исследованию гидравлических сопротивлений при кольцевой и расслоенной структурах течения смесей в горизонтальных и вертикальных трубах. [c.226]

Автором в [14] предложена система гидромеханических уравнений (обобщающая результаты А. Н. Крайко и Л. Е. Стернина [9]) двухфазной дисперсной смеси, в которой могут происходить фазовые переходы. В следующей работе [15] эти представления обобщаются на случай полидисперсной смеси, а в работе Б. И. Нигма-тулина[13]на случай дисперсно-кольцевого режима течения газожидкостной смеси. Гидродинамика ламинарных течений в трубах смесей вязких жидкостей рассмотрена Д. Ф. Файзуллаевым [26]. [c.27]

Однако решение такой задачи, даже если форма всех межфазных поверхностей известна (чего обычно не бывает), практически невозможно. Поэтому применение модели сплошйой среды для описания двухфазных течений газожидкостной смеси ограничено лишь случаями достаточно простой геометрий межфазной поверхности (например, случаи кольцевого и расслоенного течений, см. разд. 5.4). [c.186]

В данном параграфе рассматриваются турбулеьгтные стационарные адиабатические Qw = 0) течения газожидкостной смеси в трубе в дисперсно-кольцевом режиме, когда можно считать, что смесь термодинамически равновесна (температуры фаз равны между собой, Т 1 = Тг = Тъ = Т, и. если смесь однокомпонентная, равны температуре насыщения Tg), а в ядро имеется скоростное равновесие (v = Уа = W ). Эти условия обеспечиваются, ослп время пребывания газа и жидкости в канале во много раз больше характерных времен выравнивания температур между газом, плен-KOII и каплями и характерного времени выравнивания скоростей газа и капель. Кроме того, ограничимся режимами, когда перепады давлений и температуры вдоль канала малы (Ар < р, АТ < Т), скорости газа и капель много меньше равновесной скорости звука в ядре канала. Тогда можно пренебречь изменением плотности не только жидкости, но и газа [c.219]

Течение газожидкостных смесей в горизонтальных и вертикальных потоках может быть чрезвычайно многообразным пузырьковым, газодисперсным, газопоршневым, жидкостно-дисперсным, пенистым, волновым, пробковым, турбулентным, расслоенным, кольцевым и т. п. Для описания таких режимов течения применяются соответствующие карты (или диаграммы) течения. В качестве основных (нормирующих параметров) в них обычно используются коэффициенты Яд и определяемые из соотношений [c.152]

Гидродинамические эффекты дисперсно-пленочного течения. Газожидкостный поток в дисперсно-кольцевом режиме характеризуется совместным движением двух фаз в виде трех составляющих смеси —газа (пара), жид] ости в виде капель в ядре потока и жидкости в виде пленки, каждая из которых может иметь свою среднюю скорость и темпе эатуру. При этом между ядром потока и пленкой, между жидкостью и паром может происходить массообмен за счет испарения и конденсации, а также за [c.176]

Обзор экспериментальных данных по критическому расходу газожидкостной смеси в различных условиях истечения (через длинные и короткие трубы, сопла и отверстия, в пузырьковом, капельном, дисперсно-кольцевом и других режимах течения) имеется в работах G. Wallis (1969), Г. В. Циклаури и др. (1973), В. А. Зысина (1976), В. В. Фисенко (1978), К. Ardron (1978), [c.274]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...