Главная > Разное > Газожидкостные реакторы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Турбулентный режим течения пленки.

Наличие волнообразований на свободной поверхности приводит к постепенному развитию поперечного перемешивания в пленке жидкости. Поэтому для пленочного течения нет критического числа Рейнольдса, определяющего переход в область турбулентного течения. Ориентировочно можно считать турбулентность в пленке развитой при

Достаточно точные для практических расчетов уравнения, характеризующие среднюю толщину пленки, могут быть получены [104] на основании полуэмпирической теории турбулентного переноса. При решении принимается, что поле скоростей подчиняется универсальному профилю [см. уравнения (11.19)].

Взаимодействие фаз в данном случае проявляется только в возникновении касательного напряжения на свободной поверхности пленки. Поэтому динамическая скорость может быть вычислена по уравнению (11.11), где касательное напряжение на стенке.

Величину можно определить из условия равновесия сил, действующих на элемент пленки с размерами стекающей

по плоской вертикальной поверхности:

откуда

С учетом этой зависимости выражение для динамической скорости примет вид

Объемная плотность орошения в безразменных переменных запишется в виде:

где безразмерная толщина пленки:

Интегрирование выражения (VI 1.18) с использованием универсального профиля скоростей (11.19) дает выражение

Рис. 72. Зависимость от

В графической форме эта зависимость представлена на рис. 72. С помощью этого рисунка по заданному значению плотности орошения легко можно найти значение . В дальнейшем путь нахождения величины сводится к решению кубического уравнения, получающегося при подстановке (VII. 17) в (VI 1.19):

Описанный путь решения весьма трудоемок. При выполнении практических расчетов значительно удобнее воспользоваться решением [104] в графической форме (рис. 73), выполненным для случая нисходящего прямотока, когда в соответствии с ранее принятой схемой сил

При свободном стекании пленки, когда касательные напряжения на межфазной поверхности выражения (VII. 17) и (VII. 19) принимают вид:

и вычисление по найденному из рис. 72 значению сводится к решению уравнения

Зависимость для вычисления толщины пленки от величины в явном виде для случая легко получить путем аппроксимации (VII.24) степенным одночленом Тогда с учетом (VI 1.23) получается зависимость

Рис. 73. Зависимость в случае нисходящего прямотока здесь

Это выражение хорошо согласуется с опытными данными (рис. 74) и справедливо при Подробное сопоставление опытных и экспериментальных зависимостей, полученных различными исследователями, приведено в работе [15].

При противоточном движении газа и жидкости, когда допустимы небольшие по величине скорости газа (см. стр. 143—146). Поэтому вплоть до режима захлебывания при вычислении применимо уравнение (VI 1.24) для свободно стекающей пленки.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление