Cтраница 4
В этом случае линии тока ожижающего агента, расположенные внутри сферической области, радиус которой определяется из уравнения ( 4.11 - 30), замкнуты. Таким образом, рассматриваемая модель движения пузыря в псевдоожиженном слое также позволяет установить существование области замкнутой циркуляции газа, связанной с пузырем. [46]
Таким образом, при больших числах Пекле та часть псевдо-ожиженного слоя, которая расположена вне области замкнутой циркуляции газа, разбивается на две области. Одна из них представляет собой область постоянной концентрации целевого компонента, которая расположена вдали от поверхности области замкнутой циркуляции газа. Другая расположена вблизи от этой поверхности и представляет собой область быстрого изменения концентрации целевого компонента. Эту последнюю область обычно называют диффузионным пограничным слоем. Если оценить толщину диффузионного пограничного слоя по аналогии с тем, как производятся подобные оценки в [122], то оказывается, что толщина диффузионного пограничного слоя много меньше, чем радиус области замкнутой циркуляции газа, связанной с пузырем. [47]
Обнаружено два режима течения жидкости в окрестности пузыря. Переход к режиму II существенно улучшает массообмен, так как практически исчезает диффузионное сопротивление, создаваемое областью замкнутой циркуляции. [48]
Сразу отметим, что предположения об идеальном перемешивании жидкости только в пузыре и о существовании диффузионного пограничного слоя у границы пузыря неправомерны. Действительно, так как нормальная к границе составляющая скорости жидкости не равна нулю и достаточно велика, интенсивный конвективный перенос из пузыря в облако приводит к выравниванию концентрации по всей области замкнутой циркуляции. Кроме того, не выполняется необходимое условие существования диффузионного пограничного слоя на поверхности - отсутствие ( или достаточная малость) нормального конвективного переноса. [49]
Рассмотрен изолированный сферический пузырь, стационарно поднимающийся во взвешенном слое без изменения размеров. Предполагается, что скорость подъема превышает скорость псевдоожижения. Область замкнутой циркуляции полагается областью полного перемешивания вещества. Процесс массообмена определяется процессом конвективной диффузии вещества к границе области замкнутой циркуляции. [50]
При построении математической модели процесса массообмена будем предполагать, что движение газовой и твердой фаз в окрестности поднимающегося - пузыря может быть описано при помощи модели Дэвидсона. В этом случае поверхности пузыря и области замкнутой циркуляции газа, связанной с пузырем, практически совпадают. Поэтому отсутствует необходимость учета химической реакции внутри области циркуляции газа. [51]
Радиальная компонента скорости ожижающего агента vlr обращается в нуль на границе области циркуляции. Таким образом, отсутствует конвективный перенос ожижающего агента между областью замкнутой циркуляции газа и ожижающим агентом, расположенным вне этой области. Линии тока ожижающего агента, расположенные вне области замкнутой циркуляции газа, начинаются на бесконечности и уходят на бесконечность. Ub v ( f Из соотношения 4.2 - 28) следует, что гс - гь при щ - оо. [52]
В заключение отметим, что наличие областей замкнутой циркуляции за каплями цепочки ослабляет затормаживающее влияние диффузионных следов. Это происходит вследствие существенного насыщения концентрации в следе в е-окрестности особой поверхности - границы стационарного вихря за каплей. В отличие от диффузионного следа, расположенного в окрестности изолированной особой линии тока, в окрестности границы области замкнутой циркуляции отсутствует конвективно-погран-слойная область диффузионного следа, в которой концентрация переносилась бы без изменений вдоль линий ( поверхностей) тока. При этом следует учитывать, что при наличии в цепочке областей замкнутой циркуляции за каплями интенсификация массопереноса к цепочке происходит не только благодаря влиянию диффузионных погранслоев и следов капель, но и вследствие увеличения скорости жидкости вблизи поверхностей капель по сравнению со случаем обтекания без застойных зон. [53]
В параграфе 4 было показано, что при Ubv0 существует область гас, внутри которой происходит интенсивная циркуляция жидкости. Исходя из этой модели, естественно считать, что внутри указанной области имеет место полное перемешивание вещества, поэтому концентрацию его внутри этой области будем считать постоянной. Тогда задача о массообмене между пузырем и окружающим его кипящим слоем сводится к определению диффузионного потока на границу области замкнутой циркуляции. [54]