Увеличение - интенсивность - пульсация
Cтраница 2
 |
Относительное изменение объемного коэффициента массопередачи ( кривая / и удельной межфазной поверхности ( кривая 2 при изменении интенсивности пульсации. [16] |
При экстракции с единичными каплями и экстракции в распылительных колоннах увеличение интенсивности пульсации действительно не приводит к увеличению истинного коэффициента массопередачи, который при постоянном диаметре капель сохраняет свое значение в интервале интенсивностей пульсации от 0 до 6000 мм / мин. Однако механизм массопередачи в колоннах с насадкой значительно отличается от механизма массопередачи в пустой колонне. [17]
За зоной отрыва основное влияние на профиль скорости оказывает пристенный пограничный слой, что приводит к увеличению интенсивности пульсации вблизи стенки. Пульсации скорости на расстоянии порядка 5d от входного сечения заметно затухают. [18]
Исследования показали [67-69], что высота единицы переноса ( ВЕП) колонн проходит через минимум при увеличении интенсивности пульсации, что является одним из следствий продольного перемешивания. [19]
Сопоставление частотных характеристик, построенных для теоретической ячеечной модели с обратными потоками и отснятых на колонне при синусоидальном характере возмущающего сигнала, показало, что степень адекватности модели повышается по мере увеличения интенсивности пульсации, поскольку в данном случае снижается доля поперечной неравномерности. Возрастание адекватности характеризуется расширением диапазона частот, в пределах которого соблюдается совпадение теоретических и экспериментальных значений частотных характеристик. [20]
Повышенная подвижность таких капель оказывает определенное влияние на продольное перемешивание. С увеличением интенсивности пульсаций струи сплошной фазы, проходящие через тарелки, образуют вихри, которые разрастаются, захватывают капли над тарелками и продольное перемешивание начинает уменьшаться. Вероятно, образование вихрей становится настолько интенсивным, что обратное перемешивание дисперсной фазы затрудняется. Начиная с этого момента продольное перемешивание в дисперсной фазе становится чисто диффузионным и может быть учтено с помощью диффузионной модели, как если бы существовала вторая сплошная фаза. [21]
Уменьшение коэффициента массопередачи К с увеличением интенсивности пульсации не является неожиданным. При увеличении интенсивности пульсаций диаметр капель, скорость их подъема и число Рейнольдса уменьшаются, что приводит к уменьшению коэффициента массопередачи. [22]
При низких значениях / в большей мере проявляется влияние поперечной неравномерности в колонне. По мере увеличения интенсивности пульсации поперечная неравномерность снижается за счет турбулентного перемешивания. При / 1100 мм / мин турбулентное перемешивание начинает преобладать над поперечной неравномерностью. [23]
В тех случаях, когда течение смеси превращается из ламинарного в турбулентное, либо когда течение спокойное, но есть отдельные пульсации, пламя распространяется гораздо быстрее, чем в отсутстие пульсаций. Причем по мере увеличения интенсивности пульсаций пламя ускоряется. Когда нет пульсаций, фронт пламени плоский и тонкий. При наличии пульсаций фронт пламени выглядит существенно более толстым. Однако мгновенные фотографии пламени ( рис. 7.7 [12]) показывают, что на самом деле фронт пламени сильно искривлен, но из-за того, что изогнутые участки пламени перемещаются нерегулярным образом, при визуальном наблюдении и на фотографиях с длительной экспозицией получается гладкая огибающая поверхность. Подобная деформация пламени соответствует случаю, когда масштаб пульсаций много больше толщины фронта пламени. В случае, когда масштаб пульсаций мал по сравнению с толщиной фронта пламени, фронт пламени не деформируется и внешне не отличается от фронта ламинарного пламени. [24]
В сплошной фазе поперечная неравномерность выражена не столь существенно. Поэтому наблюдается монотонное возрастание Ес с увеличением интенсивности пульсации. [25]
 |
Зависимость коэффициента продольного перемешивания по сплошной фазе от частоты иульса-ции при Lc53 л / час, 1д53 л / час и различных амплитудах а, мм. 1 - б. 2 - 7. 3 - 9. [26] |
Это свидетельствует о существовании двух механизмов продольного перемешивания в дисперсной фазе. На низких интенсивностях пульсации в большей мере проявляется влияние поперечной неравномерности в колонне. По мере увеличения интенсивности пульсации поперечная неравномерность снижается за счет турбулентного перемешивания. После достижения значения интенсивности порядка 1000 мм / мин турбулентное перемешивание начинает преобладать над поперечной неравномерностью. [27]
К числу первых работ, освещающих влияние пульсаций на характеристики насадочных колонн, относятся исследования Фейка и Андерсона [190], Чентри, Берга и Виганда [191], проведенные в начале 50 - х годов. В частности, были впервые описаны [ 190 гидродинамические режимы работы насадочной колонны в зависимости от амплитуды и частоты пульсаций. При изучении влияния пульсаций на эффективность насадочных экстракторов было установлено, что с увеличением интенсивности пульсаций ( / af) ВЭТС уменьшается до определенного предела, проходит через минимум, после чего ( по мере приближения к предельным нагрузкам) начинает возрастать. Таким образом, максимальный эффект может быть достигнут при оптимальных амплитуде и частоте пульсаций, причем относительно большее влияние на повышение эффективности оказывает частота пульсаций. [28]
В этом отличие тарельчатых пуль-сационных колонн от обычных колонн с ситчатыми тарелками, которые имеют переливной патрубок. Ни одна из фаз не является в пульсационной тарельчатой колонне в полном смысле сплошной. Каждая из фаз диспергируется поочередно и каждый цикл пульсации приводит к образованию новой поверхности раздела. Увеличение интенсивности пульсации, как уже указывалось выше, приводит к неполной коалесценции легкой фазы, а в дальнейшем и к появлению эмульсионного режима работы колонны, когда в колонне появляются ярко выраженные сплошная и диспергированная фазы. Интересно отметить, что изменение частоты и амплитуды не всегда оказывают одинаковое действие на величину У. С. Дело в том, что задержка диспергированной фазы является суммой двух задержек [88]: статической, определяемой поверхностью тарелки и интенсивностью пульсации, и динамической, которая зависит от соотношения между периодом пульсации и временем, необходимым для прохождения каплей расстояния между тарелками. И амплитуда и частота пульсации в равной мере влияют на статическую при переходе от режима перемешивания - разделения к эмульсионному режиму. При этом с увеличением интенсивности пульсации уменьшается толщина слоя легкой фазы под тарелками до полного его исчезновения. При других режимах работы колонны интенсивность пульсации не влияет на величину статической У.С. Что касается динамической, то интенсивность пульсации влияет на ее величину, в основном, лишь постольку, поскольку с увеличением интенсивности пульсации уменьшается размер капель и соответственно скорость их движения. Если рассматривать отдельно влияние частоты пульсации, то при постоянной амплитуде общая величина больше при низких частотах. Эта величина, постепенно уменьшаясь, достигает минимума при определенной ч-астоте, которая не зависит от скоростей потоков и несколько уменьшается с ростом амплитуды. [29]
В этом отличие тарельчатых пуль-сационных колонн от обычных колонн с ситчатыми тарелками, которые имеют переливной патрубок. Ни одна из фаз не является в пульсационной тарельчатой колонне в полном смысле сплошной. Каждая из фаз диспергируется поочередно и каждый цикл пульсации приводит к образованию новой поверхности раздела. Увеличение интенсивности пульсации, как уже указывалось выше, приводит к неполной коалесценции легкой фазы, а в дальнейшем и к появлению эмульсионного режима работы колонны, когда в колонне появляются ярко выраженные сплошная и диспергированная фазы. Интересно отметить, что изменение частоты и амплитуды не всегда оказывают одинаковое действие на величину У. С. Дело в том, что задержка диспергированной фазы является суммой двух задержек [88]: статической, определяемой поверхностью тарелки и интенсивностью пульсации, и динамической, которая зависит от соотношения между периодом пульсации и временем, необходимым для прохождения каплей расстояния между тарелками. И амплитуда и частота пульсации в равной мере влияют на статическую при переходе от режима перемешивания - разделения к эмульсионному режиму. При этом с увеличением интенсивности пульсации уменьшается толщина слоя легкой фазы под тарелками до полного его исчезновения. При других режимах работы колонны интенсивность пульсации не влияет на величину статической У.С. Что касается динамической, то интенсивность пульсации влияет на ее величину, в основном, лишь постольку, поскольку с увеличением интенсивности пульсации уменьшается размер капель и соответственно скорость их движения. Если рассматривать отдельно влияние частоты пульсации, то при постоянной амплитуде общая величина больше при низких частотах. Эта величина, постепенно уменьшаясь, достигает минимума при определенной частоте, которая не зависит от скоростей потоков и несколько уменьшается с ростом амплитуды. [30]
Страницы: 1 2 3