Смешанная задача - гидродинамика
Cтраница 1
Смешанная задача гидродинамики 37 Смешанное трение при турбулентном движении 88 Смешанный. [1]
Смешанная задача гидродинамики - изучение движения жидкостей и газов через пористый слой. Сюда относятся процессы фильтрования. [2]
К смешанной задаче гидродинамики относится также движение восходящего потока жидкости или газа через подвижный слой зернистого материала. При малых скоростях потока слой соприкасающихся друг с другом частиц остается неподвижным, так как газ или жидкость проходит по межзерновым каналам и пустотам - фильтруется через слой. При этом часть скоростного напора расходуется на преодоление трения при движении по извилистым межзерновым каналам о поверхность твердых частиц, а также о стенки аппарата. Обычно трение потока о стенки аппарата пренебрежимо мало ( если диаметр аппарата Da достаточно велик по сравнению с диаметром частиц d4) и гидравлическое сопротивление слоя не превышает веса твердых частиц, приходящегося на единицу площади решетки, поддерживающей слой. [3]
К смешанной задаче гидродинамики относится также движение восходящего потока жидкости или газа через подвижный слой зернистого материала. При этом часть скоростного напора расходуется на преодоление трения при движении по извилистым межзерновым каналам о поверхность твердых частиц, а также о стенки аппарата. Обычно трение потока о стенки аппарата пренебрежимо мало ( если диаметр аппарата Оапп достаточно велик по сравнению с диаметром частиц d4) и гидравлическое сопротивление слоя не превышает веса твердых частиц, приходящегося на единицу площади решетки, поддерживающей слой. [4]
Для описания процессов, составляющих смешанную задачу гидродинамики, используются упрощенные ур-ния Навье-Стокса с соответствующими граничными условиями. Закон сопротивления для неподвижного слоя зернистых материалов аналогичен ур-нию Дарсн-Вейсбаха при замене а на а3 - эквивалентный диаметр межзерновых каналов. [5]
Характерным примером этой группы процессов, составляющих смешанную задачу гидродинамики, является фильтрование, применяемое в промышленной практике для разделения неоднородных систем с помощью пористых перегородок, способных пропускать жидкость или газ. [6]
 |
Схема дренажного устройства для сбора и отвода очищенной воды.| Схема загрузочного устройства адсорбента. [7] |
С феноменологической точки зрения течение жидкости через неподвижный слой адсорбента представляет собой смешанную задачу гидродинамики: поток, заполняющий свободное пространство между частицами слоя, обтекает зерна и движется внутри каналов неправильной формы и переменного поперечного сечения. [8]
Процессы, связанные с движением потока через слой ( фильтрование, псевдоожижение), составляют третью группу, относящуюся к смешанной задаче гидродинамики. [9]
Однако на практике часто осаждают концентрированные суспензии. Этот случай относится к смешанной задаче гидродинамики и будет рассмотрен после процесса фильтрования. [10]
При движении жидкости через зернистый слой, когда поток полностью заполняет свободное. Изучение такого движения, как указывалось, составляет смешанную задачу гидродинамики. [11]
При движении жидкости через зернистый слой, когда поток полностью заполняет свободное пространство между частицами слоя, можно считать, что жидкость одновременно обтекает отдельные элементы слоя и движется внутри каналов неправильной формы, образуемых пустотами и порами между элементами. Изучение такого движения, как указывалось, составляет смешанную задачу гидродинамики. [12]
Следует подчеркнуть, что дисперсные системы, линейные размеры дисперсной фазы которых соизмеримы с диаметром капилляра, не могут рассматриваться, как гидродинамически однородная жидкость. Законы движения таких систем могут быть получены лишь путем решения смешанной задачи гидродинамики. [13]
Это вполне устраивает технологов, когда процесс реализуется без ввода твердого материала в аппарат и его вывода из аппарата: каталитические процессы ( катализатор иногда может неделями и месяцами работать без замены); ТМ служит инертным контактом ( его не надо заменять) и др. Но при непосредственном участии ТМ в технологическом процессе часто требуется его замена - периодическая ( с операциями загрузки и выгрузки ТМ - это сопровождается непроизводительными затратами времени) или непрерывная, с постоянным вводом и выводом. Такой системой, сходной гидродинамически с НС, является движущийся слой ( ДС), перемещающийся в аппарате под действием собственного веса. При этом среда ( газ, жидкость) движется противотоком или прямотоком по отношению к нисходящему потоку твердого материала. Закономерности ДС рассматривают среди внешних, а не смешанных задач гидродинамики, поскольку основным здесь является взаимодействие среды с твердым материалом ( большие поверхности контакта), а не со стенками аппарата. [14]
В химической технологии многие процессы проводятся при движении двух - и многофазных потоков в аппаратах и трубопроводах. Здесь преследуются чисто транспортные цели или ведется технологический процесс, либо реализуется сочетание того и другого. При изучении и инженерных расчетах таких систем необходимо учитывать взаимодействия как внутри потока ( между фазами), так и двухфазной системы со стенками канала. Математические описания течения двух - и многофазных систем - смешанная задача гидродинамики - весьма сложны из-за необходимости одновременного учета взаимодействий между фазами и со стенками, флуктуации концентраций диспергированной фазы в рабочей зоне, различий в размерах, форме, а иногда и плотности диспергированных элементов. [15]
Страницы: 1