Характеристики на двуфазни потоци - studopediya
двуфазни системи са представени от агрегатното състояние на фазата, дисперсната фаза размера на частиците и естеството на съответните фази на движение. Както постоянно и диспергират фази могат да бъдат в три състояния на агрегация - твърди, течни или газообразни. Различни комбинации от агрегирани състояния на непрекъснатите и диспергирани фази. Системи с мобилен (течно или газообразно състояние) непрекъснатата фаза могат да бъдат разделени на два типа: 1), до твърд диспергирана фаза; 2) с подвижна фаза диспергирана (течност или газ).
Системи за първия тип се намират в процеси, включващи запрашаемост потоци (такива системи се наричат аерозолни системи или просто спрейове), с пневматично и хидротранспорт (в този случай те се наричат газ суспензия) и също така в процеси, извършвани в кипящ слой. Характерна особеност на тези потоци е фактът, че формата и масата на частиците на дисперсната фаза остава почти непроменена, без да се отчита процеса на коагулация и раздробяване (смилане) на частиците, когато те са плъзгащи се един срещу друг и срещу стени и комуникации оборудване.
Системи от втория вид са формирани от газ барботиране през течния слой, варене и т.н. Характерна особеност на тези системи е, че при преместване елементи променят формата на дисперсната фаза и често маса.
Структурата на потока двуфазна е много разнообразен. Тя се определя от размера и разпределението на елементите на диспергираната фаза по непрекъснат и обхваща всички възможни състояния на отделни паралелно движение между две фази, които имат общ интерфейс, както и техни смеси с достатъчно хомогенно разпределение на дисперсната фаза (емулсия, дим, мъгла, утайки и т.н.) ,
Твърдият дискретна фаза, както вече споменахме, в общия случай, може да бъде твърд, течен или газообразен. В случая, когато твърдата непрекъснатата фаза е обикновено по-конкретен поток - газ или течност филтруване в твърдо вещество. Ако изключва случая на твърдо вещество - (. Таблица 13.1) твърдо вещество, и за това, че две газ образуване на еднофазна система, всички различни двуфазни потоци може да се намали до седем изпълнения на комбинация фаза.
Таблица 1. Видове двуфазни потоци
Описание на законите за движение на двуфазни системи се усложнява от хетерогенността на техния състав и разликата в фазови скорости.
две групи от параметри, използвани за характеризиране на двуфазни потоци. Първият от тях са заменими параметри, определени от условията на материален баланс без това характеристиките на фазата на относителното движение, а вторият - истинските параметри на системата за двуфазен, определя като се вземат предвид съответните фази на движение. Най-важната характеристика на потока е масовата скорост на изтичане М е равна на сумата на разходите за масово фаза
и масовата скорост на изтичане или масовия дебит
където F - площ на напречното сечение на потока. Индекс "в" и "г" са определени количества, свързани с непрекъснати и разпръснати фази, съответно.
са заменими маса или масово съдържание концентрация на диспергирана твърда фаза или поток двуфазна, съответно.
обем на въздушния поток V зависи от плътностите на фази и RC R EF на:
V = Vc + Vd = (13.3)
Обемни фази определят разходите си за дадена скорост и wpr.s wpr.d. т.е. статия скорост изброени за цялата площ на напречното сечение на канала, при което потокът двуфазна е:
Горният скоростта смес е сумата от намалената скорост WPR фаза:
Средната скорост на WSM сместа е съотношението на обема на потока на напречното сечение на канала. Тя е равна на намалената скорост на сместа, тъй като с оглед на отношенията (13.3) - (13.5), ние имаме:
= + WSR wpr.s wpr.d = WPR.
Съобщение намалената скорост смес със специфична скорост на потока се определя с израза:
г смес плътност, включен в уравнение (13.6) може да бъде изразена по отношение на концентрация плътност и маса на фази:
където компонент и Vd - специфичен обем на непрекъснати и диспергирани фази, съответно.
Вярно скорост dvizheniyafaz тоалетна и WD са дефинирани както скоростта, така че фаза като се отчита обемът заета от него в общата смес, т.е.
тоалетна = WD = (13.8)
където J - частта на участъка на канала напречно заета от диспергиран концентрация фаза е числено равно на по-голямата част от тази фаза в двуфазна система, т.е.
Относителната скорост на фазите на WDS:
WDS = - = WD WCD - тоалетна = (13.9)
Истинската плътността на RSM на смес:
При изучаване на движението на двуфазна потоци полезни характеристики са истински разлика скорост и фаза средната (или намали) скоростта смес наречен плаващи скоростите
Дадените и скоростта на спрея. т.е. Фаза плаващите скорост статия изброени по цялото напречно сечение на канала:
J (WD - WPR); = Wld - WPR. (13,12)
Смяна на (13,12) и тоалетна WD с помощта на уравнение (13.8) и WPR използвайки уравнение (13.5) дава
т.е. Дадените дрифт скоростите фаза са равни по големина и противоположни по знак.
Заместващите стойности на WPR (13.5) и wpr.s. wpr.d на (13,8) в уравнението (13,12) дава
или с (13.9)
Анализ на моделите на движение на двуфазни системи, основани на използването на горните уравнения преди поток непрекъснатост (припомни, че в тази глава разглежда само едномерен движение), балансът на инерция и енергиен баланс прилага за целия поток като цяло и за всяка фаза отделно. Като цяло, се движат в характеристиките на двуфазна система се различават по дължината на канала, както и поради фазови преходи. Следователно, тези уравнения се прилагат в диференциална форма:
о уравнение непрекъснатост на потока
о равновесие уравнение на инерция (инерция)
о уравнение енергиен баланс
Има w - скорост; R - плътност; F - зоната на канала напречно сечение; P - омокря периметър на канала; t0 - срязване стрес в (напрежение на срязване на стена) на стената; б - канал ъгъла на наклон спрямо хоризонталата; Q - количество топлина вход; A - механична работа, извършена от движещ се среда; аз - енталпия; х - разстояние в посока на пътуването.
Ако уравнение (13yu15) - (13,17) се прилагат към системата за двуфазна като цяло, и w R - средна скорост и плътност на системата в този раздел на канала. Ако уравненията се прилага по отношение на отделна фаза, всички стойности се отнасят до тази фаза.
Уравнение (13,16) показва, че вариант на налягане по дължината на канала се формира чрез промяна на скоростта на движение на стената на триене и повдигане на течност или газ изисква преодоляване на гравитационни сили на земята. Промяната на скоростта на движение в съответствие с уравнение (13,15) се дължи на промяната в поток плътност и напречното сечение на канала. Плътността на системата за двуфазна е функция на налягане и обемна концентрация на диспергирана фаза J. J Стойността се променя поради фазови превръщания, настъпващи по време на подхода (или прибиране) на енергията на системата. Това се отразява от уравнение (13,17). В инженеринг изчисления обикновено се изискват, за да намерите промяната в налягането по дължината на канала. От (13.17) имаме:
За количествено опише движението на нехомогенни моделите на структурата на потока, различни модел движение с приблизително същата експериментална основа.