химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

растания объемной концентрации газовой фазы. Опытами установлено, что восходящие и нисходящие газожидкостные потоки имеют при прочих равных условиях одинаковые структуры. Границы отдельных структур зависят не только от объемных концентраций обеих фаз, но также от их физических свойств, главным образом от вязкости жидкости и межфазного поверхностного натяжения. Количественные параметры этих границ не поддаются теоретическому расчету.

Для определения потери напора в газожидкостном потоке пользуются эмпирическими зависимостями, полученными путем статистического обобщения экспериментальных данных. Наиболее простой и достаточно достоверной является следующая зависимость:

(&р/1)Г = ФЖ (ДР/0Ж =Ф? (ДР/0Г

Здесь (Др//)Ж и (Др/0Г — потери давления на 1 м трубопровода длиной / м в случае движения одной лишь жидкости и одного

92

О О

D- O.'.O;1 8

и

10 .11

©

е

РИС. 1-24. СТРУКТУРЫ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ (А) И ВЕРТИКАЛЬНЫХ (ff) ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ? / — ПУЗЫРЬКОВЫЙ; 2 — ПОРШНЕВОЙ; 3 — СЛОИСТЫЙ; 4 — СЛОИСТЫЙ ВОЛНООБРАЗНЫЙ; 5 ГУБЧАТЫЙ; 6 — ПРОБКОВЫЙ; 7 — КОЛЬЦЕВОЙ; S — ДИСПЕРСНЫЙ; 9 — МЕМБРАНООБРАЗНЫЙЗ 10 — ГАЗ; II — ЖИДКОСТЬ

Численные значения Фж и Фг, установленные опытным путем, приведены на рис. 1-25 в зависимости от соотношения [(Др//)„ : : (Др//)г]°'5, косвенно отражающего концентрации компонентов двухфазной смеси. Разумеется, в случае вертикального трубопровода для определения полного давления необходимо добавить к величине (Др)2 гидростатическое давление столба газожидкостной смеси высотой /.

На рис. 1-25 приведены четыре кривые для отсчета значений Фж и Фг соответственно четырем возможным режимам течения:

93

1) обе фазы движутся турбулентно (Фтт); 2) жидкостный поток ламинарный, газовый —турбулентдый (Флт); 3) жидкостный — турбулентный, газовый —ламинарный (Фтл); 4) оба потока — ламинарные (Флл). Как видно из рис. 1-25, значения Флт и Фтл практически совпадают.

? да'

* 4

Двухфазные потоки с дисперсной жидкой фазой (капли жидкости в потоке газа) подобны газожидкостным потокам с дисперс*ХТТ

*ГТТ ^S^g^

1 MLT21!--!-^Ю Z 4 6 КГ' 2 Ч 6 10° Г * 6 Ю' 2 ч В ЮГ

[(ЬР/1)Ж/(&Р/Ъ)Г]"2>

РИС. 1-25. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ГРАФИК ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОЯГНДКОСТНЫХ ПОТОКАХ.

ной газообразной фазой. Разница состоит лишь в том, что в первом случае дисперсная фаза имеет большую плотность, чем сплошная, поэтому сила сопротивления со стороны газа меньше инерционной силы. По этой причине поведение капель в газовом потоке сильно зависит от сообщенного им начального импульса. Устойчивость капли в газовом потоке определяется соотношением инерционных и поверхностных сил И характеризуется значением критерия Вебера We = PRW2D/O, где рг плотность газа, ш— относительная скорость капли, D —диаметр капли. При We > > 12 капля теряет устойчивость И дробится. Максимальный диаметр устойчивой капли при Re = (D^CWH) > 1000, по опытным данным, составляет: d„aKC = v/да |/4o7(g (рж—рг)]. Двухфазные потоки с дисперсной жидкой фазой нестабильны; капли многократно коалесцируют И вновь дробятся, а также выпадают из газового потока.

Гидравлическое сопротивление при движении двух несмеши-Е2ЮЩИХСЯ жидкостей (Ар//)2 в отличие от газожидкостных смесей может быть меньше, чем в случае однофазного потока. Теоретический расчет величины (Др/Ог пока невозможен и ее определяют при помощи опытного коэффициента Ф„ из соотношения (Др//)2 = =ФВ (Др/Ов. где (Др/Ов — удельный перепад давления при движении наиболее вязкого компонента смеси с данным расходом. Величина Ф„ зависит от отношения Дрв/Дрн, где Др„ — перепад давления при движении менее вязкого компонентас данным расхо94

дом. Это отношение, естественно, отражает концентрации компонентов двухфазного жидкого потока. Значения Ф„, найденные в результате многочисленных опытов, приведены в следующей таблице:

/ ДРВ \0'5 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,2 0,4

\ &РА 1

ФЬ 40 30 22 18 12 5,5 3,2

/ Др. 0,8 1,0 2,0 4,0 10,0 20,0 100,0

\ &РН 1

ФВ 1,8 1,6 1,3 1,1 1,0 1,0 1,0.

Встречное движение (противоток) свободно падающей жидкой пленки и газового потока. При противотоке двухфазных систем (например, нисходящий поток жидкости и восходящий поток газа) наблюдаются главным образом две структуры: пленочная и дисперсная. В отличие от-прямотока, допускающего любое соотношение объемных расходов обеих фаз, при противотоке это соотношение ограничено. Легко представить себе, что при достаточно большой скорости" и плотности газового потока нисходящий внутренний поток жидкости может быть не только остановлен, но и обращен вверх (увлечен газом). Таким образом, В случае противотока двухфазной системы необходимо определить также предельно возможные объемные расходы обеих фаз. Обе искомые величины зависят не только от скоростей и физических свойств жидкости и газа, но и от геометрической формы каналов, в которых встречные фазы движутся.

Здесь мы ограничимся рассмотрением ламинарного движения свободно падающей пленки жидкости навстречу восходящему потоку газа

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить качественный гироскутер
сколько стоит заказ лимузина
спектакль русский роман
обучающие курсы по обслуживанию бассейнов

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.07.2017)