Cтраница 4
При эпитаксиальном росте кремния в хлоридной системе характеристики процесса и свойства полученных слоев в значительной степени определяются и параметрами газового потока в прямоточном реакторе. Неоднородность в распределении легирующих компонентов в ламинарном газовом потоке может привести к неоднородности легирования растущего слоя. Работа же на больших скоростях газового течения, в условиях турбулентности, приводит к неоправданно большому расходу дорогостоящих газов и вызывает нестабильность температурного режима в зоне осаждения. [46]
Для газификации под атмосферным давлением температурный интервал от 800 до 900 является переходной областью. При более низкой температуре реакция протекает по законам химической кинетики, при болеее высоких - по законам диффузии. Скорость реакции зависит от скорости газового потока, так как коэффициент диффузии в условиях турбулентности прямо пропорционален скорости газового потока. Скорость диффузии растет с повышением концентрации реагирующих веществ. Коэффициент диффузии обратно пропорционален давлению. [47]
![]() |
Скорость осаждения единичной частицы в воде.| Классификация режимов гидротранспортировки. [48] |
Для расчета характеристического числа Рейнольдса используются размер частицы, установившаяся скорость и кинематическая вязкость потока. Таким образом, гомо-генная суспензия может рассматриваться как жидкость с более высокой плотностью и вязкостью. Более грубые твердые частицы не могут находиться полностью в виде однородной суспензии даже в условиях турбулентности; в них всегда имеется определенная степень расслоения. Этот тип суспензии может существовать при экономически пригодных скоростях транспортировки и называется псевдогомогенной суспензией. При этих ограничениях, для того чтобы гарантировать равную степень гомогенности для твердых частиц любой плотности, отношение установившейся скорости частиц к скорости жидкости шл - / ч / должно оставаться постоянным. Для больших чисел Рейнольдса расслоение больше и течение является в большей мере гетерогенным. Это может вести к переносу частиц с помощью скачкообразного или дюнообразного движения. Обычно такие смеси различаются по их реологическим свойствам. [49]
Поэтому увеличение концентрации абсорбента является средством интенсификации процесса только для таких систем, в которых химическая емкость составляет значительную долю движущей силы. Для систем же, где движущая сила определяется, в основном, парциальным давлением газа, повышение концентрации поглотителя может привести к снижению производительности абсорбционной аппаратуры. Следует также заметить, что увеличение концентрации поглотителя может существенно влиять на скорость абсорбции в условиях малой турбулентности системы; как это будет показано ниже, при высокой турбулентности влияние концентрации менее значительно. [50]
Из выражения (7.6) следует, что функция усреднения существенным образом определяется видом пространственной корреляционной функции флуктуации интенсивности. В свою очередь, как было показано в главе VI, корреляционная функция зависит от эквивалентной толщи турбулентной атмосферы, которую удобно характеризовать. Поэтому измерения функции усреднения следует проводить, обеспечивая контроль основных параметров турбулентности, от которых зависит пространственная корреляция. Таким параметром в условиях развитой колмогоровской турбулентности является, как видно из выражений для Ро и D & ( 2я), структурная характеристика Сп - В первых измерениях [7-9], как правило, значения С % не фиксировались. [51]
В современной химической технологии широко распространены аппараты, использующие интенсивное взаимодействие веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях. Стремление к интенсификации промышленных процессов приводит к повышению скоростей движения фаз и увеличению локальных и средних градиентов температур и концентраций в активных зонах аппаратов. Процессы с существенно неоднородными гидродинамическими, концентрационными и температурными полями, как правило, характеризуются различными флуктуа-циями, что приводит к необходимости применять статистические подходы при математическом описании таких процессов. Кроме того, процессы массоэнергопереноса в системах с флуктуациями, например в условиях многофазной турбулентности, часто оказываются нелинейными с точки зрения анализа связей между средними характеристиками процессов переноса, хотя исходные локальные процессы переноса могут иметь линейный характер. Такой тип нелинейности имеет статистическую природу. [52]
Книга посвящена методам математического описания процессов тепло - и массопереноса в условиях больших концентрационных и температурных градиентов, когда наблюдаются отклонения от линейных законов Фурье и Фика. Рассматривается обобщенный интегральный закон массопереноса, пригодный для описания процессов переноса вещества в материалах с памятью. Анализируются математические модели процессов массопереноса, построенные с использованием нелинейных и интегро-дифференциальных уравнений применительно к процессам гетерогенного катализа, сушки, диффузионной обработки пористых тел, адсорбции, а также к мембранным и электрохимическим процессам. Особое внимание уделено процессам тепло - и массопереноса в системах с флуктуациями, в частности в условиях многофазной турбулентности. Приводятся результаты экспериментальных исследований двухфазной турбулентности в псевдоожиженном слое. Даны методы статистического моделирования и статической макрокинетнки. [53]
Где бы ни происходил перенос жидкостей в биологических системах, нужно иметь в виду вязкость этих жидкостей. Классическим примером такого переноса является движение крови в артериях, венах и капиллярах кровеносных сосудов у высших животных. Анализ показывает, что скорость течения крови через большую аорту по временам так велика, что течение приближается к условиям турбулентности. [54]
Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания ( исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном [130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. [55]