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

Гидравлическое сопротивление при течении газа в канале с орошаемыми стенками.

Волнообразование на поверхности стекающих жидкостных пленок приводит к возникновению нерегулярной шероховатости стенок канала Если высота волн больше толщины ламинарного подслоя в газовом потоке, то орошаемые каналы становятся как бы гидравлически шероховатыми. Поэтому вычисление потерь давления на трение можно вести по уравнению

где коэффициент гидравлического трения для газового потока; относительная скорость фаз; эквивалентный диаметр канала.

Относительная скорость фаз — это разность средней истинной скорости газа где газосодержание, и скорости жидкости на поверхности пленки. Для упрощения, учитывая, что скорость газа значительно больше скорости жидкости, допустимо принимать при прямотоке

а при противотоке

где средняя расходная скорость жидкостной пленки, вычисленная по (VI 1.32)

Газосодержание и толщина пленки 6 при пленочном течении по внутренней поверхности труб связаны соотношением

При умеренных скоростях газа происходит спокойное раздельное течение фаз. В таком режиме эффективная плотность газа а характер зависимости коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса для газа

как показано в экспериментальном исследовании действительно соответствует сопротивлению труб с некоторой условной шероховатостью. Применительно к этому случаю Уоллис [86] обобщил большое число экспериментальных данных простым уравнением

где коэффициент гидравлического трения при течении газа в неорошаемых трубах.

Слагаемое в уравнении (VI 1.39) как раз и учитывает наличие нерегулярной шероховатости стенок канала.

При относительной скорости газа, превышающей некоторое предельное значение, начинается брызгоунос, так как газовый поток срывает капли жидкости с поверхности пленки. Мелкие капли жидкости, взвешенные в газовом потоке, образуют практически гомогенную газожидкостную смесь с плотностью,

где скорость жидкости, приведенная к полному сечению канала; унос, характеризующий долю жидкостного потока, взвешенного в газе,

В этом случае действительная плотность орошения поверхности труб аппарата составляет

Для количественной оценки величины уноса в длинных трубах, когда происходит динамическое уравновешивание срыва капель и осаждения их на пленке, можно воспользоваться зависимостью, полученной в работе [119] и модифицированной Уоллисом. В графической форме эта зависимость представлена на рис. 78. Следует иметь в виду, что при работе с вязкими средами, как отмечает Уоллис, графическая зависимость дает несколько завышенные значения

Рис. 78. Зависимость У от величины

Из материалов, изложенных в этом параграфе, следует, что для расчетов сопротивлений пленочного аппарата и толщины пленки необходимо совместно решать зависимости, характеризующие При выполнении практических расчетов в качестве первого приближения следует вычислить толщину пленки 6 по условиям свободного стекания [зависимости (VII. 15), (VII. 16) или (VI 1.24)], по (VII.35) вычислить по (VII.10) — касательное

напряжение на межфазной поверхности а затем перейти ко второму приближению, т. е. уточнению толщины с учетом и зависимости (VII.42), и т. д. Методика расчета получается довольно сложной, но с привлечением вычислительной техники эта задача решается быстро.

Для случая противоточного течения фаз можно рекомендовать [26] следующую эмпирическую зависимость, которая несколько быстрее приведет к нахождению величины

Эта зависимость справедлива при

где критическое число Рейнольдса, когда появляется турбулентность в газовом потоке при наличии волнения поверхности пленки.

При имеем

Уравнение (VI 1.43) учитывает унос жидкости и волнообразование на поверхности пленки дополнительным слагаемым Поэтому при расчетах по (VI 1.35) и (VI 1.43) следует принимать

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление