Профиль - осредненная скорость
Cтраница 4
В настоящее время продолжаются работы по созданию новых; видов разделительных жидкостей, общей характеристикой которых: является уменьшенный коэффициент продольной диффузии. Идея; этого способа состоит в том, что между партиями перекачиваемых жидкостей располагается буферная пробка, в которой значительно-снижен эффективный коэффициент продольной диффузии. Если же последовательная перекачка ведется при ламинарном режиме, эффект достигается снижением вязкости в зоне смеси. Во всех случаях профиль осредненных скоростей в зоне смеси в значительной степени выравнивается, что препятствует проникновению одной жидкости в другую. [46]
Также было выявлено, что при значениях концентрации MG 0 3 присутствие частиц приводило к существенному выполаживанию профиля осредненной скорости газовой фазы. [47]
Описаны результаты экспериментальных исследований потоков газ-твердые частицы в каналах при реализации различных классов гетерогенных течений. Проанализированы данные измерений распределений осредненных и пульсационных скоростей частиц в широком диапазоне изменения концентрации последних. Особое внимание уделено экспериментальному и теоретическому изучению одной из фундаментальных проблем механики многофазных сред, а именно, проблеме модификации частицами энергии турбулентности несущей фазы. Проанализированы результаты экспериментального исследования, в котором впервые в чистом виде ( присутствие частиц не оказывало влияния на профиль осредненной скорости несущей фазы) изучен процесс дополнительной диссипации турбулентности в потоке с относительно малоинерционными частицами. Проведено теоретическое исследование модификации частицами энергии турбулентности. Описана математическая модель, позволяющая определять величины дополнительной генерации и диссипации турбулентности в потоках с частицами. [48]
Предполагалось, что при таких параметрах частиц и концентрациях влияние дисперсной фазы на набегающий воздушный поток должно быть минимальным. Проведенные измерения в набегающем ( невозмущенном стержнем) потоке показали, что присутствие частиц не приводит к изменению профиля осредненной скорости несущего потока воздуха. [49]
Однако жидкие нефтепродукты не есть твердые тела, и вытеснение одного из них другим происходит неравномерно по сечению трубы. Скорости частиц жидкости в различных точках сечения трубопровода неодинаковы: у стенок трубопровода они равны нулю, а на его оси достигают максимального значения. Поэтому вытеснение одного нефтепродукта другим происходит более интенсивно в центре трубы, в то время как у стенок трубопровода оно замедлено. Каждое мгновение клин позади идущего нефтепродукта как бы внедряется в жидкость, идущую впереди, причем тем интенсивней, чем более вытянут вдоль оси профиль осредненных скоростей. Происходит, как говорят, конвекция ( или конвективная диффузия) примеси одного нефтепродукта в другом за счет и вместе с перемещающимися друг относительно друга слоями жидкости. [50]
Такое влияние связано с постепенной деформацией профиля скорости в области смеси и его отличием от распределения скоростей в однородных частях потока. Эти изменения обусловлены тем, что в области смеси жидкостей с неодинаковыми плотностями параметры процесса переноса будут иными, чем в однородных областях. В частности, интенсивность турбулентности в области смеси не равна интенсивности турбулентности в однородных областях потока и зависит от распределения плотности и концентрации. Более того, эта зависимость взаимная, так как интенсивность турбулентности определяет характер перемешивания жидкостей и, следовательно, распределение вещества в неоднородном потоке. В силу этого коэффициенты переноса тепла, вещества и импульса, которые характеризуют интенсивность турбулентности, будут зависеть от распределения вещества и изменяться от сечения к сечению в области смеси. Поэтому профиль осредненной скорости, определяемый с помощью коэффициента турбулентной вязкости, будет меняться в области смеси не только по радиусу трубы, но и вдоль ее оси. Именно переменность профиля скорости вдоль оси трубы порождает особенности модели продольной диффузии в неоднородном потоке, отличающие ее от модели переноса пассивной примеси. Таким образом, влияние различия плотностей перемешивающихся жидкостей на продольную диффузию связано с процессами переноса в ядре турбулентного потока, где интенсивность турбулентности и распределение вещества в потоке оказываются взаимосвязанными. [51]
 |
Схема, иллюстрирующая процессы образования смеси в зоне контактирования нефтей. [52] |
Смесь, которая образуется в зоне контакта перекачиваемых нефтей при вытеснении одной из них другой, обусловлена объективными физическими процессами, присущими движению жидкости в трубопроводе. Если бы контактирующие нефти вытесняли друг друга наподобие жестких стержней с плоской границей раздела между ними, то их смешение в зоне контактирования, разумеется, отсутствовало бы. Молекулярная диффузия одной нефти в другую, конечно, не в счет - она слишком мала, чтобы быть заметной. Дело в другом, нефти не являются твердыми телами, и вытеснение одной из них другой происходит неравномерно по сечению трубы. У стенок трубопровода они равны нулю, а на его оси достигают максимального значения. Поэтому вытеснение одной нефти другой происходит более интенсивно в центре трубы, в то время как у стенок трубопровода оно замедлено. Каждое мгновение клин позади идущей нефти как бы внедряется в нефть, идущую впереди, причем тем интенсивней, чем более вытянут вдоль оси профиль осредненных скоростей. Происходит, как говорят, конвекция ( или конвективная диффузия) примеси одной нефти в другую за счет и вместе с перемещающимися друг относительно друга слоями жидкости. [53]
Страницы: 1 2 3 4