КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Модели неидеальных потоковОчень часто потоки в промышленных аппаратах не соответствуют ни идеальному вытеснению, ни идеальному смешению. По гидродинамической структуре потоков их относят к аппаратам промежуточного типа. Наибольшее распространение среди промежуточных моделей получили ячеечная и диффузионная. Ячеечная модель – схематически представляет собой реальный аппарат как некоторое число n одинаковых последовательно соединенных аппаратов идеального смешения (рисунок 6.5).
Рисунок 6.5 – Ячеечная модель структуры потоков
Для ячеечной модели дифференциальная функция распределения времени пребывания имеет вид: . (6.3) График этой модели представлен на рисунке 6.6. При ячеечная модель переходит в модель идеального вытеснения; при n=1 ячеечная модель переходит в модель идеального смешения. Рисунок 6.6 – Кривые отклика для ячеечной модели при импульсном вводе индикатора
Основой диффузионной модели является модель идеального вытеснения, осложненная обратным перемешиванием, наличие которого описывается формальным законом диффузии.
Рисунок 6.7 – Диффузионная модель структуры потоков Для диффузионной модели дифференциальная функция распределения времени пребывания имеет вид: DL , (6.4) где DL – коэффициент продольной диффузии, учитывающий и молекулярную, и турбулентную диффузию, а также неравномерность поля скоростей. График этой модели представлен на рисунке 6.8. При одном и том же значении DL картина перемешивания может быть разной – на нее влияют также длина аппарата и скорость потока. Поэтому, чтобы распространить результаты на ряд подобных процессов, продольное перемешивание характеризуют критерием подобия Пекле: . Рисунок 6.8 – Кривые отклика для диффузионной модели при импульсном вводе индикатора
При ( ) поток соответствует идеальному смешению. При поток движется по схеме идеального вытеснения. Реальному же потоку соответствуют условия 0 < Ре < ¥. Диффузионную модель обычно используют для описания структуры потоков в аппаратах с непрерывным контактом фаз (в насадочных и пленочных массообменных колоннах и т.п.).
|