Неоднородность - течение
Cтраница 2
Если кристалл в точке В разгрузить, сполировать с него слой толщиной около 100 мкм и снова нагрузить, то при этом ступеньки на кривой нагружения появляются вновь на всем участке диаграммы т - у, начиная с мо: мента нагружения кристалла. Таким образом, если отсутствие скачкоз на участке АВ является вполне закономерным и объяснимым с позиций истощения спектра источников дислокаций в указанном интервале напряжений, то повторное появление их при сполировывании поверхностного слоя определенной толщины является вовсе не тривиальным фактом и может свидетельствовать лишь о том, что за все ранее наблюдаемые неоднородности микропластического течения на псевдоупругой стадии ответственными являются только поверхностные слои кристалла. Естественно, что эта закономерность в чистом виде наблюдается лишь на псевдоупругой стадии, а выше макроскопического предела текучести за появление скачков ответственны как приповерхностные, так и объемные дислокационные источники. [17]
Так как теория, объясняющая формирование поля скоростей в слое неподвижной насадки, пока неизвестна, трудно говорить и об условиях подобия в аэродинамических испытаниях. Поэтому необходимо было оценить неоднородности течения газа через слой в условиях работы промышленных реакторов и на аэродинамических стендах, приближающихся по размерам к промышленным аппаратам. [18]
Проблема равномерного подвода реагентов к слою катализатора не относится к категории новых. Традиционные способы решения этой проблемы предусматривают установку рассеивающих поток газораспределительных устройств в местах сосредоточенного ввода реагентов в аппарат, расположение выравнивающих поток решеток как в пространстве перед слоем, так и непосредственно на границе слоя. Естественно, что появляются энергозатраты на преодоление сопротивления газораспределительных решеток. Для уменьшения неоднородностей течения в прилегающих к слою областях увеличивают высоту этих областей, что приводит к дополнительному росту размеров аппарата. Экспериментальная проверка эффективности применяемых мер делается либо в отсутствие зернистого слоя, либо со слоем, однородность структуры которого не контролируется, что приводит к неоправданному увеличению гидравлического сопротивления или размеров аппарата. Для определения оптимальных способов борьбы с неоднородпостями, связанными с течением в прилегающих к слою областях, или же для оптимальной организации течения в этих областях необходимо экспериментировать на моделях со слоем, который должен иметь строго однородную структуру. Для построения математической модели, описывающей гидродинамику аппаратов с НЗС, полезно на двух-трех простых моделях аппаратов провести подробные гидродинамические измерения: определить линии тока, измерить как нормальную, так и касательную составляющие скорости газа на выходе из слоя, оценить характерную длину релаксации гидродинамических микроиеоднород-ностей ( струй) при вытекании из слоя. С помощью основанной на этих экспериментах математической модели можно просчитать десятки и сотни схем реакторов и найти для практического применения наиболее подходящие по своим технологическим характеристикам. [19]
Схемы ввода потока в слой катализатора показаны на рис. 4.30. Отметим два характерных явления. Резкое расширение сечения потока на входе в аппарат приводит к появлению отрывных течений, возникновению циркуляционных токов и, как следствие, к неоднозначному по сече - i нию распределению потока перед слоем. Оба этих явления приводят к неоднородности течения потока перед слоем. Измерения показали, что наиболее значительное влияние на распределение потока оказывают следующие параметры: dlD и сопротивление зернистого материала Еисл. Изменение высоты надслоевого пространства ( Я / D) оказывает слабое влияние на распределение потока перед слоем. Первый вариант конструктивно не всегда удобен. Во втором варианте при Еисл 600 гидравлическое сопротивление уже не влияет на распределение потока ( область автомодельности), однако требуются значительные затраты энергии. [20]
Недавние измерения поперечной структуры течения в ионизующих ударных волнах [60] показали, что квазиодномерное приближение оправдывается для ударной волны в аргоне с М0 13 1, РО 5 16 Тор: измеренные плотности электронов и тяжелых частиц в конце релаксационной области резко изменяются в узком пограничном слое толщиной б около 2 мм вблизи стенок ударной трубы, а при дальнейшем увеличении расстояния у до стенки перестают зависеть от у. Наблюдаемые поперечные профили хорошо согласуются с результатами теоретических расчетов. Отсюда следует, что при М0 13 можно с уверенностью считать поток за фронтом ударной волны однородным и пользоваться уравнениями квазиодномерной гидродинамики, сводящимися для ударных труб большого диаметра к обычным одномерным уравнениям. Но уже при М0 15 9 ( Р0 5 1 Тор) наблюдается существенно иная поперечная структура: неоднородность течения в поперечном направлении заметна и при у б, что связывается авторами работы [60] с влиянием радиационного охлаждения. [21]
В камере стабилизации входного потока использовался вариант с воздухозаборником типа сопла и без пего. Направление потока газа противоположно силе тяжести. Насосная система 1 - 2 типа ЗИЛ-900 обеспечивает расход воздуха 900 м3 / ч, что позволяет достичь в камере 5 среднюю скорость 2 м / с. Рабочий диаметр камеры 5 составляет 0 205 м для цилиндрического варианта и 0 175 ы для квадратной по сечению. Измерение скорости потока производилось за зернистым слоем через отверстия 7 по сечению камеры 6 с помощью дифференциального микроманометра марки ЛТА-4 и трубки Пито - Прандтля. В первых результатах, полученных в описанных выше условиях, было установлено постоянное проявление пристенной неоднородности течения газа за зернистым слоем. На основе результатов работы [7] ниже исследована аэродинамика течения между гладкой и зернистой степ-ками. Различие аэродинамических условий течения газа вблизи прямолинейной стенки канала и непосредственно внутри зернистого слоя связано с условямн прилипания пограничного слоя к поверхности обтекания. Существенное увеличение удельной поверхности соприкосновения с газом для пористой среды по сравнению с гладкой стенкой приводит к перераспределению скорости потока. При этом количество движения газа в большей степени расходуется на течение в фильтрационных условиях, чем в непосредственной близости у стенки. Этому способствует как неоднородная структура зернистого слоя, так и скорость передачи импульса между слоями, обусловленная вязкостью газа. На рис. 2 приведен также условный ожидаемый профиль скорости потока. При этом последнее значение соответствует случаю соприкосновения зерен со стенкой канала. Следовательно, реальный поровши канал при этом заменен идеализированным с размером 1-а, соответствующим среднему поровому сечению. Таким образом, вследствие упрощения описанная выше задача сведена к исследованию течения газа в канале с продольным зернистым участком. [22]
Страницы: 1 2