Диффузионный подслой
Cтраница 3
 |
Изотермы адсорбции щавелевой кислоты. [31] |
При омывании зерна потоком жидкости обычно различают [10]: 1) турбулентный пограничный слой, 2) вязкий подслой, 3) диффузионный подслой. [32]
Расчеты показывают, что при прохождении нефти с вязкостью 0 1193 Ст и плотностью 0 856 г / см3 по новой цельнотянутой стальной трубе с внутренним диаметром 5 08 см со скоростью 1 м / с толщина вязкого подслоя равна 0 18 см. При этом толщина диффузионного подслоя для частиц размером 1 мкм составляет лишь 0 0003 см и для частиц размером 0 25 мкм достигает 0 0025 см. Как видно, толщина диффузионного подслоя весьма мала, однако именно этот подслой является ответственным за образование отложений из нефти в гидродинамических условиях. [33]
Расчеты показывают, что при прохождении нефти с вязкостью 0 1193 Ст и плотностью 0 856 г / см3 по новой цельнотянутой стальной трубе с внутренним диаметром 5 08 см со скоростью 1 м / с толщина вязкого подслоя равна 0 18 см. При этом толщина диффузионного подслоя для частиц размером 1 мкм составляет лишь 0 0003 см и для частиц размером 0 25 мкм достигает 0 0025 см. Как видно, толщина диффузионного подслоя весьма мала, однако именно этот подслой является ответственным за образование отложений из нефти в гидродинамических условиях. [34]
В диффузионном подслое в процессе броуновского движения дисперсные частицы соударяются как с поверхностью других дисперсных частиц, увеличивая в случае закрепления их размеры, так и с поверхностью подложки, образуя при закреплении новую твердую макрофазу. [35]
Интересно еще качественно сравнить формулы для распределения концентраций и диффузионных потоков при ламинарном и турбулентном режиме течения. При турбулентном режиме толщина диффузионного подслоя весьма хмала по сравнению с толщиной ламинарного пограничного слоя. Соответственно этому закон распределения концентрации с расстоянием от твердой стенки, выражаемый формулами ( 25 12) и ( 25 13), приводит к весьма резкому изменению концентрации вблизи стенки. На расстояниях, превышающих толщину о0, концентрация практически слабо зависит от расстояния до стенки ( в соответствии с формулой ( 24 11)), Таким образом, при переходе от ламинарного течения к турбулентному распределение концентрации в зависимости от расстояния должно становиться более крутым. Крутизна распределения должна быстро возрастать с увеличением числа Рейнольдса турбулентного потока. Фотографин эти, заимствованные из цитированной выше работы Липа, Мультона и Патиэма, представляют интерферометрическое измерение распределения концентрации вблизи электрода, обтекаемого турбулентным потоком. [36]
Из-за неопределенности лимитирующей стадии скорости процесса можно допустить, что скорости всех стадий значимы и влияют на интенсивность отложения. Скорость поступления частиц парафина в диффузионный подслой будет прямо пропорциональна количеству парафина, проходящего за единицу времени над единицей поверхности стенки трубы. [37]
Существование в вязком подслое турбулентных пул1саций и их постепенное затухание с приближением к межфазной границе имеют принципиальное значе -, ние для проблемы массопередачи, особенно в тех случаях, когда процесс массо-передачи лимитируется переносом в жидкой фазе. Влияние пульсаций на мас-соперенос становится пренебрежимо малым лишь в пределах так называемого диффузионного подслоя, толщина которого для жидкостей мала по сравнению - с толщиной вязкого подслоя. Скорость межфазного массообмена существенно зависит от характера изменения эффективного коэффициента турбулентной диффузии Dt вблизи межфазной границы. [38]
Практические наблюдения и имеющиеся научные факты позволяют предположить следующий механизм формирования парафиновых отложений на поверхности стенки трубы. Формирование отложений начинается за счет частиц дисперсной фазы, которые находятся в тонком диффузионном подслое, где возможны молекулярные диффузионные потоки. В этом подслое, благодаря броуновскому движению, являющемуся следствием молекулярного движения, частицы будут непрерывно соударяться со стенкой трубы и когда удерживающие частицу силы на поверхности будут превосходить инерционные силы, частица окажется закрепленной на подложке. Следовательно, в образовании твердой макрофазы в конкретном отрезке поверхности стенки смогут участвовать лишь те частицы дисперсной фазы, которые способны к диффузионным перемещениям в результате броуновского движения и которые оказались в данный момент по тем или иным причинам в этом тонком подслое. [39]
В данном случае Дт, в отличие от молекулярной диффузии, не является физической константой и зависит от гидродинамических условий, определяемых в основном скоростью и масштабами турбулентности потока. Непосредственно у поверхности стенки трубы конвективный перенос из-за турбулентности потока сильно замедляется и в диффузионном подслое перемещение частиц возможно лишь за счет броуновского движения, являющегося следствием теплового движения. [40]
В данной работе авторы обосновывают свое понимание процесса формирования отложений в гидродинамических условиях и предлагают гипотезу о механизме процесса. При этом авторы исходят из представления, что парафиноотложение является результатом конкурентного взаимодействия в пограничном диффузионном подслое дисперсных частиц, способных к броуновскому движению, с поверхностями стенки и более крупных дисперсных частиц. Предлагаемая гипотеза формализована в виде полуэмпирической зависимости интенсивности процесса от концентрации способных к броуновскому движению частиц дисперсной фазы, учитывающей гидравлическую ситуацию, химический состав и меру дисперсности системы. [41]
Металлографическое исследование показало, что при положительной поляризации на поверхности стали 45 образуется мягкий слой, под которым расположены две светлые нетравящиеся зоны с четкой линией раздела. При отрицательной поляризации на поверхности стали 45 формируется слой в виде двух светлых нетравящихся зон с глубоким диффузионным подслоем. [42]
При Рг v / D 1 толщина диффузионного подслоя равна толщине гидродинамического ламинарного подслоя ( см. стр. Рг близки к единице для газов; Ъ - жидкостях по порядку величины Рг 103 и соответственно для жидкостей толщина диффузионного подслоя много меньше толщины гидродинамического вязкого подслоя. [43]
При Рг v / D - - 1 толщина диффузионного подслоя равна толщине гидродинамического ламинарного подслоя ( см. стр. Как известно, значения числа Рг близки к единице для газов; в жидкостях по порядку величины Рг 103 и соответственно для жидкостей толщина диффузионного подслоя много меньше толщины гидродинамического вязкого подслоя. [44]
Интенсифицирующее действие ультразвука в данном случае объясняется ослаблением влияния диффузионных и капиллярных ограничений процессов выщелачивания и растворения. Рассматривая процесс диффузии по схеме одиночной микропоры, следует различать три зоны микропоры: первая - турбулентное движение жидкости, вторая - вязкий подслой и только третья зона - диффузионный подслой. [45]
Страницы: 1 2 3 4