Слейчер

Cтраница 1

Слейчер показал, что скорость, межфазное натяжение, а также вязкость и плотность сплошной фазы являются наиболее важными параметрами. Тем не менее он сделал вывод, что уравнения Хинце - Колмогорова не могут применяться для описания дробления капель в потоке из-за существования градиента скоростей, исключающего саму гипотезу об изотропной турбулентности. По результатам высокоскоростной съемки Слейчер установил, что существует по крайней мере два механизма дробления. При определенных условиях капли вытягиваются и если соотношение их длины к диаметру не превышает 4: 1, дробление идет с образованием двух новых капель приблизительно равного размера. Если это соотношение выше, капли утончаются в нескольких местах сразу. [1]

Слейчера применительно к условиям работы [101, 180] наталкивается на рядприн - ципиальных трудностей. Во-первых, коэффициент распределения в системе ТХЭ - капролактам - вода является переменным и зависит от концентрации. Во-вторых, значительно изменяется объемное соотношение потоков фаз по высоте аппарата из-за перехода капролактама из одной фазы в другую. Менее существенно последнее обстоятельство сказывается на второй ступени экстракции капролактама. Поэтому для учета продольного перемешивания по уравнению (VII.5) в условиях работы [101, 180] принят ряд допущений, что делает эту оценку приближенной. [2]

С учетом профилей температуры Слейчер рассчитал коэффициенты турбулентной теплопроводности и пришел к выводу, что отношение Ец / Еу 1 4, хотя оно и изменяется по поперечному сечению трубы. [3]

Эти уравнения были решены Слейчером [108], Мийаучи и Вер-муленом [72] и Гартландом и Мекленбургом [42] для линейного равновесного соотношения cl q rncy. [4]

Второй механизм дробления, наблюдавшийся Слейчером, заключался в том, что маленькая капля отрывалась от большой. Этот механизм наблюдался не так часто, как первый, особенно в тех случаях, когда скорость вихрей была ближе к скорости, необходимой, чтобы сделать каплю крайне неустойчивой. [5]

Числа Нуссельта в термическом начальном участке круглой трубы (. oconst, Pr0 01.| Числа Нуссельта в термическом начальном участке круглой трубы ( g o const, Re105. [6]

Расхождения обусловлены численным значением коэффициента турбулентного переноса тепла, использованного Слейчером и Трайбусом. [7]

Аналогичным образом оценивается адекватность формул (2.73) и (2.78) экспериментальным данным в отношении параметра ц / fjc. Слейчера и Розенцвайга а - 1 5 и 1 43, р - 0 5 и 0 41 соответственно, подтверждает правильность сделанного ранее вывода. На этом же рисунке ( рис. 2.8) приведены данные, обработанные до зависимости Колмогорова-Хинце. Видно, что формула (2.71) по отношению к экспериментальным данным Слейчера имеет заниженное значение константы. [8]

Все наблюдаемые эффекты продольного перемешивания в экстракционных колоннах есть результат воздействия нескольких факторов, которые изменяются в зависимости от типа контактора и потоков жидкости в нем. Как указывает Слейчер [16], продольную дисперсию в сплошной фазе можно рассматривать как сумму двух эффектов, первый из которых собственно турбулентная и молекулярная диффузия в осевом направлении. Этот эффект проявляется в наличии вертикальных циркуляционных потоков, в перемешивании вихрями, возникающими в кормовых частях капель дисперсной фазы ( увеличение сплошной фазы каплями), или в действии обратного перемешивания из-за турбулентности в контакторе, а также вследг ствие влияния пульсаций. [9]

Результаты, представленные на рисунке, относятся к очень широкому диапазону изменения параметров, однако точки, характеризующие массо - и теплообмен, попадают в одну довольно узкую полосу. Как отмечали Ноттер и Слейчер [118], при высоких значениях Рг или Sc эти данные особенно чувствительны к шероховатости стенки. Аналогии Дайсслера и Васана и Уилки вполне правомерны в области умеренных значений Sc, но дают отклонения на 20 - 50 % от экспериментальных точек при наибольших значениях Sc. Простое уравнение Чилтона-Кольборна описывает обсуждаемые данные так же неплохо, как и более совершенные уравнения. Решение Кармана перестало совпадать с опытными данными при значениях Sc, превышающих примерно 10, по-видимому, из-за того, что он не допускал существования турбулентной диффузии при у 5, что отвечает важной области потока, когда значение Sc велико. При Re 10000 расчет по уравнению (5.32) дает значения чисел Стантона, которые на 23 % превышают значения, следующие из соотношения Чилтона и Кольборна, причем они очень хорошо соответствуют данным Фрейда и Метцнера и результатам экспериментов. Данные по массообмену в газах находятся на графике значительно выше данных по теплообмену, хотя результаты расчета, выполненного по уравнению Мак-Адамса [104] для теплоотдачи к газам, проходят несколько выше опытных точек, использованных Фрейдом и Метцнером. [10]

Аналитическое решение такой системы уравнений является сложным и получить его довольно трудно. Однако Мак-Муллен, Мийаучи и Вермулен [65] составили таблицу данных для большого числа вариантов. Уатсон и Кохран [117] нашли простое эмпирическое уравнение для описания результатов численных расчетов, однако, их терминология, по-видимому, неоднозначна. Слейчер, Мийаучи и Вермулен предлагают сравнительно простые приближенные уравнения, а Род [94] приводит графический метод. [12]

Было показано, что предположение о стационарном состоянии переноса оправдывается в первую очередь при условии малой движущей силы. Отсюда вновь следует ожидать, что выводы из анализа будут наиболее справедливыми для области, близкой к равновесию. Для других случаев желательно принять уравнение состояния, зависящее от времени. Это было сделано Маршем, Слейчером и Хайде-гером [33] и будет обсуждаться в следующей части. [13]

Страницы: 1