Осевая диффузия

Cтраница 3

Инверсия профилей концентрации по фазам. [31]

Приведенные данные свидетельствуют о том, что для успешного расчета профиля концентрации необходима очень высокая точность задания начального приближения, что значительно затрудняет расчет и увеличивает расход машинного времени на решение. Другой подход к расчету процесса экстракции с учетом осевой диффузии заключается в параллельном решении уравнений ячеечной модели с обратными потоками с одновременной коррекцией значений концентрации по всем ячейкам. [32]

ВЕП не меняется по высоте аппарата. Это условие выполняется лишь при относительно небольшой длине аппарата и незначительной осевой диффузии. В общем случае величина ВЕП существенно зависит от высоты аппарата даже в случае линейного равновесия. [33]

Во-первых, совершенно очевидно, что можно пренебречь молекулярной осевой диффузией. Наблюдаемая диффузия краски намного больше, чем это может быть объяснено молекулярной осевой диффузией, и, очевидно, она вызывается различными физическими механизмами. С другой стороны, нельзя полностью пренебречь молекулярной диффузией, так как в этом случае необходимо будет вернуться к ситуации фиг. [34]

По одной из них - диффузионной модели, применяемой особенно часто, предполагается, что перенос субстанции можно описать законом Фика и что коэффициенты радиальной и осевой диффузии ( вероятно, лучше их назвать коэффициентами рассеяния) ED и Еа, не зависящие от концентрации переносимой субстанции, могут быть связаны со свойствами жидкости, гидродинамическими параметрами и с конфигурацией слоя и элементов насадки. В ячеечной модели ( см. ниже) поток через малые пустоты между частицами принимается аналогичным течению через большое число последовательно установленных сосудов полного смешения. Наконец, в третьей модели основное внимание сосредоточено на отношении количества жидкости, физически переносимой за счет обратного перемешивания, к общему потоку в направлении течения. [35]

В практических случаях по различным причинам в зависимости от конструктивных особенностей аппаратов происходит существенное отклонение от условий проведения процесса, соответствующих допущения. В экстракторах смесительно-отстойного типа возможно, например, образование застойных зон и байпасных потоков в смесительной секции, а в колоннах существенная поперечная неравномерность и турбулентная осевая диффузия не позволяют принять допущение о поршневом режиме движения потоков. [36]

На практике по различным причинам в зависимости от конструктивных особенностей аппаратов происходит существенное отклонение от идеальных условий проведения процесса. В экстракторах смесительно-отстойного типа возможно, например, возникновение застойных зон в смесительных секциях и наличие рециклов между секциями за счет обратного уноса фаз при плохом их расслаивании. В экстракционных колоннах существенная поперечная неравномерность и турбулентная осевая диффузия приводят к ощутимым отклонениям от режима идеального вытеснения. Поэтому при математическом описании промышленных экстракторов возникает необходимость использования многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в них. [37]

Де Мария и Лонгфильд 8 на входе газа в псевдоожиженные слои подавали ступенчатый импульс газа-трасера, равномерно распределяя его по всему поперечному сечению аппаратов диаметром 102, 710, 2130, 3960 мм. Авторы обнаружили весьма заметное повышение эффективного коэффициента осевой диффузии с увеличением диаметра; так, для слоя диаметром 3960 мм он был примерно в 30 раз выше, чем для слоя диаметром 25 4 мм. [38]

Движение потока характеризуется ламинарным течением без осевого и обратного перемешивания; осевая диффузия также отсутствует. [39]

Этот метод требует, однако, разбиения реактора по длине на отрезки, приблизительно равные диаметру зерна. Метод является очень трудоемким, особенно вследствие нелинейности уравнений. Тем не менее им следует пользоваться, когда реактор настолько короткий, что диффузией в нем нельзя пренебречь. Так как длина слоя в реакторах обычно не настолько мала, чаще всего осевую диффузию не учитывают. При критериях Рейнольдса, больших 100, тепло - и массоперенос происходят главным образом за счет турбулентной диффузии. [40]

Исследование структуры потоков жидкости обычно проводят путем изучения распределения частиц жидкости по времени пребывания. Поскольку перемещение жидкости в вышележащую секцию в рассматриваемых прямоточных секционированных аппаратах происходит путем ее срыва газом с поверхности газожидкостного слоя в зонах пониженного статического давления под отверстиями в полотне тарелки, обратные потоки между секциями отсутствуют уже при скорости газа по сечению аппарата выше 0 4 м / с. Перемешивание в ячейках характеризуется общим коэффициентом продольного перемешивания D, включающим в себя коэффициенты турбулентной и осевой диффузии. Известно, [116], что по виду функции определения времени пребывания частиц в секции можно определить, какая математическая модель ( идеального вытеснения, идеального смешения, диффузионная, ячеечная) соответствует процессу в том или ином конкретном случае. Для получения функций распределения времени пребывания используют выходные кривые, получаемые при ступенчатом или импульсном, представляемом в виде б-функ-ции Дирака или периодически изменяющемся по гармоническому закону вводе индикатора в аппарат или его модель. [41]

Другим примером, иллюстрирующим различие времен пребывания, может служить рассмотрение профиля скоростей при движении жидкости по трубе ( см. рис. II-10, стр. Различия в скоростях по сечению наиболее велики при ламинарном течении. Поэтому частицы, движущиеся вблизи оси трубы, обгоняют частицы, движущиеся ближе к ее стенкам, и находятся в трубе значительно меньшее время, чем последние. При турбулентном течении скорости распределены по сечению трубы более равномерно. Осевая диффузия может как совпадать по направлению с движением основной массы потока, так и быть направлена в обратную сторону, в результате чего возникают различия во времени пребывания частиц жидкости. Радиальная же диффузия, выравнивая профиль скоростей, наоборот, сближает время пребывания разных частиц. [42]

Другим примером, иллюстрирующим различие времен пребывания, может служить рассмотрение профиля скоростей при движении жидкости по трубе ( см. рис. П-10, стр. Различия в скоростях по сечению наиболее велики при ламинарном течении. Поэтому частицы, движущиеся вблизи оси трубы, обгоняют частицы, движущиеся ближе к ее стенкам, и находятся в трубе значительно меньшее время, чем последние. При турбулентном течении скорости распределены по сечению трубы более равномерно. Осевая диффузия может как совпадать по направлению с движением основной массы потока, так и быть направлена в обратную сторону, в результате чего возникают различия во времени пребывания частиц жидкости. Радиальная же диффузия, выравнивая профиль скоростей, наоборот, сближает время пребывания разных частиц. [43]

Ячеечная модель в простейшей форме рассматривает несколько малых потоков жидкости, поступающих в пространство между элементами насадки, где эти потоки основательно перемешиваются, прежде чем объединенный поток жидкости перетечет в следующие плоскости вниз по потоку. Обсудим такой эксперимент: вода при постоянном расходе проходит через слой частиц одинакового размера. Пусть теперь питающая жидкость внезапно заменяется на разбавленный раствор соли, и течение продолжается с той же самой постоянной скоростью. Если осевое рассеяние отсутствует, то концентрация вытекающей жидкости, очевидно, внезапно ступенчато изменится и станет равной концентрации солевого раствора, поступающего на орошение. Однако вследствие осевой диффузии и перемешивания концентрация соли на выходе из слоя будет изменяться не внезапно, а S-образно во времени. [45]

Страницы: 1 2 3 4