Радиальный перенос - тепло
Cтраница 1
Радиальный перенос тепла и вещества в адиабатических реакторах отсутствует, однако при наличии теплоотвода он происходит. Рассмотрим материальный баланс элементарного объема зернистого слоя по г-му компоненту. [1]
Недостаточный радиальный перенос тепла к поверхности охлаждения может привести к сильному перегреву центра слоя относительно стенки, что создает условия для неустойчивой работы аппарата. [2]
При изучении радиального переноса тепла обнаружено 5 г что эффективная теплопроводность в полупсевдоожиженном слое-примерно в 75 раз выше, нежели в неподвижном. При этом рассматриваемая теплопроводность повышается с ростом размера элементов насадки и уменьшением размера псевдоожиженных частиц; это является, очевидно, следствием увеличения просветов между элементами непсевдоожиженной насадки, что способствует более интенсивному движению твердых частиц. Коэффициент теплоотдачи к стенкам аппарата при повышении скорости сжижающего агента проходит через максимум. [3]
Известны центробежные тепловые трубы с осевым и радиальным переносом тепла, позволяющие охлаждать вращающиеся объекты сложной геометрической формы. Такие трубы могут эффективно охлаждать концевой инструмент ( сверла, зенкера, метчики), фрезы, шлифовальные круги. Теплообмен в трубах может быть интенсифицирован с помощью ультразвука или пульсирующих магнитных полей. [4]
Таким образом, модель процесса в неподвижном слое катализатора с учетом радиального переноса тепла и вещества является наиболее широко распространенной. [5]
Карберри и Уайт [664] показали, что в интегральном реакторе скорость процесса весьма чувствительна к радиальному переносу тепла, но не массы. Критерий Мирса [663 ] ограничения радиального теплопереноса также имеет форму, аналогичную приведенным выше. [6]
Поэтому, выбрав при помощи уравнений ( 11 29), ( 11 30) диаметр трубки, обеспечивающий допустимую степень радиальной неравномерности, можно во всех дальнейших расчетах ее не учитывать. Это значит, что радиальный перенос тепла и вещества эффективной диффузией и теплопроводностью не рассматривается, а концентрации и температура принимаются постоянными вдоль радиуса. Отсюда можно сделать вывод, что для реактора с неподвижным слоем катализатора в указанных условиях применима квазигомогенная модель и аппарат работает в режиме идеального вытеснения. [7]
Гертзен и Кеттель [331] предложили устранять влияние конвекции вращением внешнего горизонтально расположенного цилиндра вокруг аксиальной оси. Они показали, что конвективная составляющая в радиальном переносе тепла от внутреннего цилиндра к внешнему уменьшается с ростом числа оборотов. [8]
На рис. 2.3.3. представлена зависимость локального числа Стантона от безразмерной длины струи. Сплошные линии / и 2 получены по формуле (2.3.14) для We 0 05, Re 772 и 473 соответственно, линии 3 и 4 получены на основании решения указанной выше задачи при следующих предположениях 16, 19 ]: пренебрегалось развитием скорости струи и температуры, а также конвективным членом ( ЭТ / Эу) в уравнении (2.3.1), учитывающим радиальный перенос тепла, предполагалось, что скорость и в уравнении (2.3.1) равна средней величине, одинаковой по всей длине струи и равной начальной скорости истечения из сопла. [9]
 |
Экспериментальные данные. [10] |
На рис. 111 - 17 приведены также значения критерия Пекле для поперечного перемешивания Ре, при потоке через неподвижный слой. Из этих данных видно, что при Re 100 величина Ре, v dpIDt близка к 12, так что коэффициент поперечного перемешивания Dt примерно в 10 раз меньше Dr К такому же выводу пришли де Жозелин де Жонг 74 и Сафман 75 на основе теоретических расчетов перемешивания в потоке через беспорядочно расположенные капилляры. Ве-личина Dt определяет радиальный перенос тепла и вещества и поэтому имеет значение для каталитических реакторов ( см. также стр. [11]
Принимается применительно к течению в трубе двухслойная схема течения: турбулентное ядро - пристенный слой. Осредненные скорости в турбулентном ядре считаются распределенными практически равномерно, что тем точнее отвечает действительности, чем большее значение имеет число Рейнольдса. В динамическом и тепловом пристенных слоях трение и радиальный перенос тепла считаются развивающимися только на молекулярном уровне, причем по толщине оба слоя одинаковыми. Это приблизительно оправдывается в случаях, когда число Прандтля мало отличается от единицы. Кривизной пристенных слоев пренебрегают, вследствие чего в их пределах можно полагать постоянными касательное напряжение трения и плотность теплового потока. [12]
 |
Экспериментальные данные, характеризующие продольное 1, 2, 3, 4 и поперечное ( 5, 6, 7 перемешивание в однофазном потоке газа плп жидкости через неподвижный слой шариков. [13] |
На рис. 111 - 17 приведены также значения критерия Пекле для поперечного перемешивания Ре, при потоке через неподвижный слой. Из этих данных видно, что при Re 100 величина Pet v dpIDt близка к 12, так что коэффициент поперечного перемешивания Df примерно в 10 раз меньше D. К такому же выводу пришли де Жозелин де Жонг 74 и Сафман 75 на основе теоретических расчетов перемешивания в потоке через беспорядочно расположенные капилляры. Величина Dt определяет радиальный перенос тепла и вещества и поэтому имеет значение 10 для каталитических реакто - с ров ( см. также стр. [14]
При условии, что имеются необходимые данные о скорости реакции, уравнения ( 155) и ( 156) можно решить стандартными числовыми методами. Ясно, что степень превращения в центре трубки выше, чем у стенки трубки. Более того, температура достигает максимума и затем понижается в точках, расположенных по длине реактора. Понижение температуры объясняется тем, что радиальный перенос тепла к стенкам и в окружающую среду становится большим, чем количество тепла, выделяющееся в результате химической реакции. [15]
Страницы: 1