Главная -> Словарь

Распределение структурных

Уравнение используют при расчете процессов перекачки маловязких жидкостей типа воды, бензина, спирта и т. п. Законы, описывающие процессы течения смазочных масел и специальных жидкостей, требуют учета внутреннего трения этих материалов. Для лучшего понимания особенностей и закономерностей течения реальной вязкой жидкости рассмотрим простейший случай ее деформации между параллельными неподвижной и сдвигаемой поверхностями . Слой жидкости, непосредственно прилегающий к движущейся пластинке, перемещается со скоростью и„акс. Скорость движения слоя жидкости у неподвижной пластинки v0 равна нулю. Распределение скоростей по зазору при ламинарном течении подчиняется линейному закону:

Большинство нефтяных и синтетических масел при обычных температурах и давлениях подчиняется закону Ньютона и относится к ньютоновским жидкостям. Вязкость определяет течение жидкости только в ламинарном потоке. При увеличении скорости ламинарный поток завихряется, послойный сдвиг разрушается. Переход от ламинарного к турбулентному потоку определяется критическим значением числа Рейнольдса Re = = 8vd/t\, где d — диаметр трубы или величина зазора. Распределение скоростей в ламинарном и турбулентном потоке заметно различается . В первом случае для вязкой жидкости устанавливается параболическое распределение скоростей с ярко выраженным максимумом у оси трубы. При турбулентном режиме скорости по сечению потока за счет его завихрения выравниваются. Отметим, что для пристенного слоя в цилиндрической трубе характерны значительные градиенты скоростей. Критическое значение Re близко к 2500. Вследствие достаточно высокой вязкости масел и небольшой величины зазоров для смазочных масел, как правило, реализуется ламинарный поток.

Рис. 5.12. Распределение скоростей по сечению трубы при ламинарном и турбулентном режимах течения.

Рис. 3. 7. Распределение скоростей * ,ftnn . ?, ,* ' а

Турбулентный режим наблюдается при больших скоростях. Частички жидкости движутся беспорядочно по пересекающимся направлениям. Однако в каждый момент имеется некоторое распределение скоростей, определяющее движение частиц жидкости вдоль оси потока. В каждой точке потока происходят пульсации скорости

Рис. 11-11. Распределение скоростей при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости в трубе.

Формула Блазиуса справедлива для чисел Рейнольдса до 70 000. При Re 100 000 эта формула дает заниженные значения К. Распределение скоростей по сечению потока при ламинарном и турбулентном режимах. Для ламинарного режима задача может быть решена на основе уравнений и . Пусть труба будет горизонтальной. Проведем радиусом у окружность , рассмотрим объем жидкости внутри этой окружности длиной /. Тогда уравнение при ZL = 2.2 и ггидр = у/2 запишется так

Приближенно распределение скоростей в турбулентном потоке отвечает уравнению

Из сказанного следует, что при турбулентном режиме скорости распределены более равномерно по сечению потока по сравнению с распределением скоростей при ламинарном режиме. Характерное распределение скоростей для каждого режима движения жидкости устанавливается на протяжении некоторого участка трубопровода, называемого начальным, длину которого рассчитывают по формулам:

2) наличие конечного числа лопаток толщиной 8, вызывающих неравномерное распределение скоростей по сечению каждого канала.

Наличие конвективного теплообмена изменяет распределение скоростей в потоке по сравнению с распределением в случае изотермического потока. Вместе с тем распределение температур определяется полем скоростей. Это обстоятельство взаимного влияния температурного и скоростного полей необходимо учитывать при точном решении задачи о конвективном теплообмене, если вязкость жидкости сильно изменяется с температурой.

Распределение структурных групп углеводородов по фракциям парафинов, имеющих равное число атомов углерода в молекуле о СО СО ч' а н о м s в. ев содержание структурных групп во фракции, % вес. эняон -Э1ФВН I ! 1 1 1 1 1 I II 1 Mill ^VfcrfSoo

Качественно распределение структурных единиц в цепи полимера будет изменяться от беспорядочного при идеальной сополи-меризации до правильного чередования при строго чередующейся сополи-меризации. Количественный порядок распределения был вычислен как функция отношений реакционноспособностей сырья и мономеров и как распределение длин цепей и состава полимеров между цепями , но пока еще эти вычисления подтверждены весьма небольшим количеством экспериментальных данных.

Распределение структурных пор при термообработке, изученное по малоугловому рассеянию рентгеновских лучей , представлено на рис. 2. Количество микропор у всех коксов с повышением температуры прокалки уменьшается. Переходные поры остаются почти на одном уровне, только у сернистого кокса в области температур десульфуризации их количество резко возрастает. Макропоры при 1900-2000 °С увеличиваются у игольчатых коксов.

Основной принцип исследования химического состава нефти заключается в том, что, комбинируя разнообразные методы разделения веществ, достигают вначале постепенного упрощения состава отдельных фракций исходной нефти. Химическая природа и молекулярное строение отдельных компонентов нефти при этом не должны изменяться. Полученные фракции затем анализируются химическими, хроматографическими, спектральными и другими методами. В результате такого исследования в зависимости от молекулярной массы и сложности смеси в выделенных фракциях удается установить либо содержание отдельных индивидуальных веществ , либо содержание отдельных групп углеводородов или других компонентов нефти, либо относительное распределение структурных элементов в гибридных молекулах .

Разработан комплекс методов оценки молекулярной и надмолекулярной структуры коксов. Методы основаны на дифракции рентгеновских лучей в области больших и малых углов. Комплекс позволяет оценивать размеры кристаллитов, микроискаженич, количество упорядоченного углерода, степень упорядоченности структуры, термический коэффициент расширения решетки, анизотропию термического расширения, распределение структурных пор по размерам и другие параметры тонкопористой структуры. Показано значительное различие в тонкой структуре, характеризуемой перечисленными параметрами, для игольчатых и изотропных коксов. Библ.II,табл.1.

Таблица Распределение структурных пор по размерам

Среди образцов коксов,полученных из ДКО, от гидрогенизата вакуумного газойля особых отличий не выявлено. Структурная оценка коксов примерно одинаковая и составляет 5,1-5,2 балла.Однако кокс из ДКО с более тяжелым фракционным составом имеет меньшую "волокнистость", но более равномерное распределение структурных элементов.

соотношениями некоторым неявным образом. Любой взаимный переход или замена мест структурных элементов нефтяной дисперсной системы приводит к выходу системы из состояния термодинамического равновесия. Каждый такой переход сопровождается обратным процессом, уравновешивающим состояние системы. Очевидно есть некий критический порог возбуждения системы, после которого устанавливается корреляция между большим число событий в системе. В этих условиях прежде всего нарушается симметрия системы и формируется новое распределение структурных элементов. Несмотря на то что подобные превращения могут способствовать понижению симметрии системы, ее новое состояние может быть более упорядоченным. Возникает принципиально новая структура, предсказание свойств которой представляет сложную нерешенную задачу.

Распределение структурных составляющих в опытных коксах с установок:

Рентгеноструктурный анализ карбоидов проводился на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3. Распределение структурных пор по размерам и относительному объему изучалось на малоугловой рентгеновской установке KPM-I.

Разработан комплекс методов оценки молекулярной и надмолекулярной структуры коксов. Методы основаны на дифракции рентгеновских лучей в области больших и малых углов. Комплекс позволяет оценивать размеры кристаллитов, ыикроискаженич, количество упорядоченного углерода, степень упорядоченности структуры, термический коэффициент расширения решетки, анизотропию термического расширения, распределение структурных пор по размерам и другие параметры тонкопористой структуры. Показано значительное различие в тонкой структуре, характеризуемой перечисленными параметрами, для игольчатых и изотропных коксов. Библ.II,табл.I.

Таблица Распределение структурных пор по размерам