Cтраница 2
Модель раздельного течения представляет собой нечастый случай, при котором реальная картина газожидкостного течения воспроизводится в модели достаточно точно. Взаимодействие газового ( парового) потока со стекающей пленкой жидкости, кольцевые двухфазные потоки, в которых преобладающая часть жидкости течет в виде тонкой пленки по стенке, а в ядре потока движется газ, расслоенные течения в горизонтальных каналах - это те задачи, для которых модель раздельного течения вполне уместна. Реальная картина и в этих видах течений, как правило, намного сложнее той, что принимается в модели ( в ней обычно не учитывают наличие жидких капель в потоке газа, волны на межфазной поверхности), но модель раздельного течения здесь, конечно, значительно ближе к реальности, чем гомогенная. [16]
Рассмотрим гидродинамическую обстановку на контактных устройствах, возникающую при взаимодействии фаз, и структуру газожидкостных течений, придерживаясь приведенной в гл. [17]
Как известно, в настоящее время не существует методов, позволяющих осуществлять точный расчет двухфазных газожидкостных течений в силу ряда причин, к числу которых относятся: бесконечное разнообразие геометрических форм межфазной поверхности и режимов течения ( см. разд. [18]
Наибольший вклад в развитие указанного метода внесли Мартинелли, Лок-карт, Арманд, Леви и др. Этот метод появился в начальный период исследований газожидкостных течений и имел практическую целенаправленность. [19]
Правомерно ожидать, что установление универсальных законов распределения скоростей и концентраций фаз в двухфазном потоке также послужит определенным тол-чком для получения, обоснованных методов расчета газожидкостных течений. [20]
В 40 - х и 50 - х годах начинается поиск методов обобщения экспериментальных данных, появляется классификация структур движения смеси и делаются первые шаги в разработке теоретических основ газожидкостных течений. Наибольшее влияние в этот период получили работы С. И. Костерина, С. Г. Телетоват А. А. Арманда, С. С. Кутателадзе, В. Г. Багдасарова, Марти-нелли, Локкарта, Мак-Адамса, в которых были определены основные направления и задачи развития гидродинамических смесей. [21]
Поскольку в настоящее время наиболее изучены дисперсные системы с барботажным слоем, реализуемые в противотоке или в перекрестном токе фаз на контактных устройствах, рассмотрим более подробно возникающие при различных нагрузках по газу гидродинамические режимы газожидкостных течений в барботажном слое. [22]
Считаем, что скорости пластового и закачиваемого флюидов равны. В случае газожидкостного течения это допущение имеет наибольшую погрешность в связи со значительным отличием плотностей. Фактически в восходящем потоке жидкость движется медленнее газа. Так как ее расход во входном сечении 23 в модели и натуре совпадает, а расход в выходном сечении zy в силу предположения о гомогенности в модели будет больше действительного, то в принимаемой расчетной схеме темп накопления жидкости в стволе будет занижен. Тем самым создается некоторый запас надежности в отношении расчетной величины продолжительности глушения. [23]
Газожидкостные течения на контактных устройствах, в слое насадки или в орошаемых струях имеют принципиально различные структуры; более того, структуры газожидкостных потоков даже визуально различаются для одного вида течения при разных нагрузках по газу и жидкости. Поэтому в гидродинамике газожидкостных течений основным объектом изучения в первую очередь является гидродинамическая структура потока. [24]
По аналогии с однофазным течением дополнительным соотношением может служить уравнение баланса турбулентной энергии газожидкостного потока. Здесь дан вывод этого уравнения для газожидкостного течения. [25]
![]() |
Зависимости давления р, в сечении 23 и длины / ф от дебита пластового флюида при различных расходах задавочной жидкости. [26] |
Как видно из рис. 3.5, важно, ч i обы упрощающие допущения, принимаемые при вычислении интеграла (3.28), приводили к завышению / ф во всем диапазоне дебитов. Рассмотрим с этой точки зрения некоторые модели газожидкостного течения. [27]
Дело в томт что макротурбулентность газожидкостного течения имеет внешний источник энергии в виде поля тяжести и поэтому превращение энергии турбулентности в энергию осредненного движения вполне объяснимо. Таким образом, становится ясным возникновение и развитие макротурбулентности газожидкостного течения как результата обмена энергии между пульсационным и средним движениями, энергии которых, превращаясь друг в друга, порождают то разнообразие потоков, которое при этом наблюдается и о котором будет сказано ниже. [28]
Изучение большинства гидродинамических характеристик газожидкостных течений в массообменных аппаратах в настоящее время осуществляется еще в основном эмпирическими методами, в лучшем случае - с использованием теории подобия и анализа размерностей. Сложность теоретического рассмотрения проблем гидродинамики двухфазных систем объясняется тем, что газожидкостные течения в массообменных аппаратах, представляющие практический интерес, чаще всего являются турбулентными или соответствуют переходным режимам течения от ламинарного к турбулентному. В то же время известно, что теория турбулентности даже для однофазных потоков пока далека от завершения. Изучение турбулентных газожидкостных течений в массообменных аппаратах осложняется еще и тем, что кроме пульсаций скорости потоков здесь следует рассматривать также пульсации газосодержания и давления. Такие задачи достаточно подробно рассмотрены в гл. [29]
![]() |
Зависимость истинного газосодержания от критерия Rec. [30] |