Cтраница 3
Рассмотренные выше математические модели используются в основном в тех случаях, когда капли дисперсной фазы имеют приблизительно равные размеры. В полидисперсных системах время пребывания капель различно, а величина движущей силы процесса массообмена и коэффициенты массопередачи меньше, чем для систем с одинаковыми размерами капель. Различие в скоростях движения капель разных размеров приводит, наряду с обратным перемешиванием, к прямому перемешиванию фаз. Применение комбинированной модели позволяет одновременно учесть явления прямого и обратного перемешивания. [31]
Из практического опыта известно, что время пребывания капли в технологической плазме составляет величину порядка 1 с. Капля имеет границу, на которой идут гетерогенные реакции, продвигающуюся по мере испарения растворителя в глубь капли. Капля состоит из множества компонентов, что создает разделы фаз, напряжения по их границам, многочисленные ядра образования новой фазы и центры кристаллизации; все это усложняет физико-химический механизм превращений в потоке технологической плазмы. При распыле раствора возникает полидисперсный ансамбль капель, что приводит к различным скоростям разложения капель разного размера. Последнее еще более затрудняет анализ кинетики плазменных реакций, участвующих в процессе разложения раствора, поэтому традиционные подходы, в том числе и прямое изучение брутто-кинетики реакций, выглядят сомнительными. [32]
Итак, существует постоянный приток пара металла к поверхности зародыша, и образование зародышей капель не уменьшает давление пара в системе. Неравновесная конденсация на флуктуационной стадии может быть представлена диффузионным МП в пространстве размеров конденсирующихся капель металла. Будем рассматривать неравновесную стадию фазового перехода, когда формируются зародыши капель металла, и представим стохастическую модель этого процесса. Заметим, что в работе ( Каллис, 1998) предложена детерминированная модель определения размера зародыша, что не отражает флуктуаци-онную природу этого процесса. В статье ( Смирнов, 2000) оцениваются равновесная скорость прилипания частиц к зародышу и предлагается модель слияния капель разного размера. [33]
Войдя в масло и испытывая значительное сопротивление среды, струя резко замедляет овое движение и расширяется, явления местной турбулентности не затухают. Силы поверхностного натяжения на границе раздела двух жидких фаз делают струю неустойчивой, наблюдаются ее пульсации, в результате чего возникают пережимы. Количество их зависит от расхода диспергируемой жидкости, от физических свойств среды и от. Пережимы возникают не на равном расстоянии друг от другал Вследствие нарушения устойчивости в местах пережимов происходит распад струи на капли. Все это ведет к образованию неоднородных по размерам капель. Неодинакова и их форма вследствие разного сопротивления среды движению капель разного размера. Некоторые, более мелкие капли устойчивы и они сохраняют свой размер. Другие, более крупные, оказываются неустойчивыми, в результате чего от них отпочковываются еще капли. [34]
Войдя в масло и испытывая значительное сопротивление среды, струя резко замедляет свое1 движение и расширяется, явления местной турбулентности не затухают. Количество их зависит от расхода диспергируемой жидкости, от физических свойств среды и от турбулентности движения. Пережимы возникают не на равном расстоянии друг от друга. Вследствие нарушения устойчивости в местах пережимов происходит распад струи на капли. Все это ведет к образованию неоднородных по размерам капель. Неодинакова и их форма вследствие разного сопротивления среды движению капель разного размера. Некоторые, более мелкие капли устойчивы и они сохраняют свой размер. Другие, более крупные, оказываются неустойчивыми, в результате чего от них отпочковываются еще капли. [35]
Существенную роль играют прогрев и период индукции как наиболее длительные. С увеличением молекулярного веса топлива роль предварительного испарения заметно снижается. Одновременно с этим уменьшается относительный радиус зоны воспламенения. Наличие относительной скорости капли не вносит существенных изменений в общий характер течения процесса воспламенения. Однако общая длительность процесса увеличивается в связи с более интенсивным уносом паров с поверхности капли. Хотя наличие относительной скорости несколько увеличивает интенсивность испарения в связи с интенсификацией процесса прогрева и уменьшением парциального давления паров топлива вблизи поверхности капли, однако предельная концентрация паров топлива достигается несколько позднее. Увеличение относительной скорости может привести к тому, что воспламенение капли станет невозможным даже в том случае, если температура потока будет выше температуры самовоспламенения. В зависимости от размера капель и свойств топлива ( его молекулярного веса, энергии активации и др.) в реальных факелах, где присутствуют капли разных размеров, воспламенение мелких капель ( до - 50 - 100 мк) наступит значительно быстрее, чем крупных. Воспламенение же последних должно происходить лишь в условиях уже сформировавшегося факела. Наиболее четко это будет проявляться в факеле тяжелого топлива. [36]