Cтраница 3
На рис. 10, б показана зависимость ф ( 5) для жидкости, вязкость которой увеличена по сравнению с водой в 5, 10 и 20 раз. Это означает, что истинное газосодержание как кинематическое понятие определяется не турбулентностью газожидкостного течения, а соотношением фаз и структурой потока. [31]
Более того, можно с уверенностью сказать, что в настоящее время метод функций распределения времени пребывания является единственным методом изучения газожидкостных течений, доведенным до практического использования. [32]
В [8] развит этот метод для газожидкостных течений, но его можно непосредственно применять и к другим двухфазным системам. [33]
Как указывалось в предыдущем разделе, гомогенная модель газожидкостного течения является одной из самых простых моделей. В рамках этой модели определяются усредненные характеристики двухфазных течений, а сама газожидкостная смесь рассматривается как некоторый квазиконтинуум. Это дает возможность использовать при описании различных газожидкостных течений уравнения переноса для однофазной среды. [34]
В гомогенной модели [63] смесь компонентов считается некоторой псевдонепрерывной средой с усредненными свойствами, а структура потоков не рассматривается. Пузырьковое и расслоенное течения или пена в этом смысле совершенно идентичны. Это предположение является допустимым только для тех областей газожидкостных течений, гидродинамические параметры которых с достаточной степенью точности описываются осредненными по пространственным ц временным переменным величинам. Гомогенная модель позволяет получить закономерности изменения наблюдаемых величин ( например, зависимость перепада давления от расхода смеси), хорошо согласующиеся с экспериментальными данными ( см. разд. [35]
В рамках феноменологического подхода для иахождения закономерностей изменения неизвестных наблюдаемых величин в пространстве и во времени используются общие физические законы ( такие, например, как законы сохранения, постулаты термодинамики и др.) в сочетании с соотношениями между наблюдаемыми величинами, вид которых получен в результате обработки экспериментальных данных. Основу феноменологического подхода для описания гидродинамики систем газ-жидкость составляют законы классической гидромеханики, которая строго описывает движение каждой фазы ( см. разд. Однако применение строгих результатов, полученных из фундаментальных соотношений гидромеханики ( таких, как уравнение Навье-Стокса), к расчету газожидкостных течений является практически невыполнимой задачей, за исключением ряда простых примеров, рассмотренных во второй и третьей главах книги. [36]
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. [37]