Главная -> Словарь

Турбулентных пульсаций

чают молекулярную диффузию, при которой поведение частицы определяется ее столкновениями с молекулами окружающей среды, и турбулентную, при которой основное влияние на движение частицы оказывают турбулентные пульсации. Поскольку воздействия носят случайный характер, смещение частицы относительно некоторой начальной точки также будет случайным. Вследствие симметрии задачи среднее значение этого смещения будет равно нулю. Для определения среднего значения квадрата смещения разобьем его на две части по времени, т. е. представим как

Согласно этой теории , распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. При этом воспринимаю- Cr^ щая распределяемое вещество фаза считается либо твердой, либо близкой к ней . В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей: ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения; концентрация распределяемого вещества в данном сечении и в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появляется градиент концентрации распределяемого вещества, растущий по мере приближения к границе. Таким образом, область граничного диффузионного слоя — это область появления и роста градиента концентрации, область увеличения молекулярной диффузии от пренебрежимо малого значения до максимального.

При скоростях, имеющих место в большинстве рек , возникают турбулентные пульсации в потоке, и глобулы заторможенного заграждением слоя нефти при достижении определенной толщины начинают отрываться от общей массы и проскакивать под заграждение.

При турбулентном течении в эмульсии могут протекать одновременно два процесса — дробление глобул -и их слияние при столкновении. Однако для этого необходимо, чтобы защитная пленка на глобулах воды не обладала достаточной прочностью. Поэтому температура играет немаловажную роль в процессе разрушения эмульсий. По современным представлениям турбулентное течение можно представить как результат наложения на основную скорость течения пульсационных скоростей, имеющих самые разнообразные амплитуды. Турбулентные пульсации характеризуются не только величиной их скоростей, но также и теми расстояниями, на протяжении которых пульсацион-ные скорости не претерпевают заметного изменения. Эти расстояния носят название масштаба движения. Самые быстрые пульса-ционные движения имеют и самый большой масштаб движения. При турбулентном движении в трубе наименьший масштаб турбулентных пульсаций соизмерим с диаметром

Масштаб А, = Ао, при котором Rex оказывается имеющим порядок единицы, называется внутренним масштабом турбулентности. Начиная с этого значения масштаба, движение жидкости имеет вязкий характер. Турбулентные пульсации, имеющие масштаб Х^А,о, не исчезают внезапно, а затухают постепенно из-за вязкости. Таким образом, пульсационное движение масштаба Я^Я0 сопровождается диссипацией энергии . Эта энергия непрерывно черпается мелкомасштабными движениями от крупномасштабных, так что можно говорить о существовании непрерывного перехода энергии от крупномасштабных движений ко все более мелким пульсациям до тех пор, пока в пульсациях с масштабом k^Ko не произойдет превращение ее в тепло.

В турбулентном пограничном слое молекулярная диффузия не играет роли, и перенос вещества осуществляется турбулентными пульсациями. Далее, в вязком слое коэффициент турбулентной диффузии быстро уменьшается с приближением к поверхности стенки, но все же турбулентные пульсации являются еще основным механизмом переноса вещества. Только вблизи стенки, в так называемом диффузионном подслое, молекулярная диффузия преобладает над турбулентной.

В некоторых опытах наблюдалось поглощение различных газов — водорода, азота и кислорода — дестиллированнои водой при наличии перемешивания с помощью пропеллерной мешалки, причем вычисленный из опытов коэффициент массопередачи оказался одинаковым для всех трех газов, несмотря на большое отличие коэффициента молекулярной диффузии у водорода . При уменьшении турбулентности роль молекулярной диффузии повысилась. На границе неподвижной твердой поверхности турбулентные пульсации, по-видимому, более ограничены, но и здесь нет оснований считать, что перенос осуществляется единственно молекулярной диффузией, так как турбулентные пульсации могут проникать до самой стенки и тем интенсивнее, чем более развита турбулентность.

при ее выводе: ше учитываются молекулярная диффузия вне пограничного слоя и турбулентные пульсации в слое; физические константы принимаются независимыми от температуры; закон импульсов при выводе уравнения применен только для случая смешения масс, двигающихся параллельно, тогда как в общем случае может быть их смешение под некоторым углом. В таком случае следует в уравнение ввести некоторый коэффициент

Для центробежного осаждения тяжелой фазы характерно сильное влияние следующих факторов: неравномерность распределения поля скоростей несущей фазы по сечению, зависимость траекторий частиц тяжелой фазы от их дисперсности и плотности, влияние вторичного уноса осажденной дисперсной фазы и влияние турбулентных пульсаций на-процесс осаждения и вторичного

где i — удельный поток пара; С — массовая концентрация пара; Dn — коэффициент диффузии пара. Закон Фика справедлив лишь для изотермических условий, в частности при испарении в неподвижной среде . В большинстве случаев основным видом массопереноса в двигателях является конвективная диффузия паров топлива при движении среды, причем в ламинарном потоке перенос вещества в основном осуществляется за счет молекулярной диффузии, а при турбулентном движении — за счет турбулентных пульсаций. Перенос массы вещества, обусловленный одновременной молекулярной и конвективной диффузией, называют конвективным массообменом. Когда этот массообмен происходит между движущейся средой и поверхностью другой среды, его называют массоотдачей.

2. Движение отдельных капель эмульсии под действием турбулентных пульсаций .......................... 180

Дробление в турбулентном потоке происходит из-за воздействия на них сил, возникающих в результате турбулентных пульсаций. Очевидно, что дробление капли может происходить только под действием пульсаций, характерный размер которых X не превышает характерного размера капли 2R. Пульсации больших размеров будут просто переносить каплю из одной точки пространства в другую, не деформируя ее. Если размер капли удовлетворяет условию 2 R