|
|
|
Главная --> Справочник терминов Распределения температур Для равномерного распределения скоростей газа по сечению вертикального аппарата в пределах сепарационной зоны необходимо, чтобы расстояние между штуцерами входа и выхода газа превышало высоту сепарационного пространства на величину радиуса корпуса аппарата. При истечении жидкости из резервуара 1 через трубу (капилляр) 2 (см. рис. 4.5 и 4.8) происходит существенная перестройка структуры потока, связанная с формированием профиля скоростей. При входе в трубу профиль скоростей имеет практически прямоугольную форму (у « 0). Лишь у самой стенки трубы (капилляра) скорость пристенного слоя полимерной жидкости приближается к нулю. Постепенно скорость слоев жидкости, близких к оси трубы (капилляра), возрастает. Такое изменение распределения скоростей по сечению потока продолжается до тех пор, пока профиль скоростей не приобретет формы, соответствующей режиму течения. Для ньютоновских жидкостей эпюра скоростей описывается квадратичной параболой. Для неньютоновских псевдопластичных жидкостей скорость потока в данном случае жидкости связана со средней скоростью течения зависимостью Рис. 6.16. Сопоставление распределения скоростей, полученного при использовании степенного уравнения (кривая /) и уравнения, учитывающего наличие ньютоновской вязкости в ядре течения (кривая 2); и Vx/Vmax — нормированные радиус и скорость соответственно. Каждая поддерживающая поверхность движется параллельно своей плоскости. Вектор скорости поверхности корпуса можно разложить на две составляющие, одна из которых направлена вдоль оси канала (У, sin 6Ь), а вторая — поперек его (Vt cos 8Ь) в направлении «толкающей стенки». Скорость червяка представляет собой векторную сумму двух скоростей: тангенциальной скорости сердечника червяка nNDs и скорости корпуса (или наблюдателя) V'/. Некоторое представление о характере течения в камере дает рис. 10.41, б. Отметим, что и сердечник червяка, и корпус увлекают расплав по направлению к толкающему выступу червяка В. Пренебрегая краевыми эффектами и считая, что суммарный расход равен нулю (нет утечек), получаем, что эпюра распределения скоростей (и2) должна быть подобна представленной на рис. 10.41, б. Это также означает, что по мере приближения к толкающему выступу нарезки червяка А давление увеличивается. Наличие градиента давления приводит к неоднородному распределению скоростей сдвига. Поэтому мы вправе ожидать, что неньютоновский характер течения полимерной жидкости будет оказывать влияние на ФРД, а следовательно, и на качество смешения, что и наблюдается в смесителе из коаксиальных цилиндров, где кривизна канала обусловливает неоднородность распределения скоростей сдвига. Исследуем это явление на примере. При условии закрытого выхода (Qp/Qd = — 1) распределения скоростей вдоль и поперек канала одинаковы и отличаются лишь знаком. Условия экструзии, вязкость расплава и глубина канала влияют только на профиль скоростей, направленных вдоль и поперек канала, одинаковы и отличаются лишь знаком. Условия экструзии, зазор со стороны, более удаленной от входа, будет больше. Такая конструкция может обеспечить в принципе одинаковый расход по всему периметру щели, однако распределения скоростей сдвига и температур остаются по-прежнему неравномерными. В головке другой конструкции (см. рис. 13.20, б) поток на стороне, противоположной питающему трубопроводу, направлен вверх, что уменьшает длину траектории течения вокруг дорна и устраняет застойные зоны; кроме того, дорн располагается эксцентрично. В работе Дитца, Уайта и Кларка [32] показано, что для исследования кинетики процесса заполнения формы при литье под давлением можно использовать результаты измерения двулучепрелом-ления в процессе и по окончании процесса заполнения формы. Двулучепреломление связано с распределением напряжений соотношением (3.9-17). А напряжения в свою очередь связаны с кинематикой потока при соответствующем учете релаксации напряжений. Следовательно, сравнивая ожидаемую величину двулучепреломле-ния с экспериментально определенной, можно проверить обоснованность рассчитанного распределения скоростей и оценить справедливость теоретических соотношений. О возможности использования этого анализа для установления количественных соотношений можно будет судить лишь после исключения некоторых допущений, сделанных в упомянутой работе. Для равномерного распределения скоростей газа по сечению вертикального аппарата в пределах сепарационной зоны необходимо, чтобы расстояние между штуцерами входа и выхода газа превышало высоту сепарационного пространства на величину радиуса корпуса аппарата. В общем случае градиент скорости — величина переменная. Д поддержания постоянства распределения скоростей необходц' приложить извне силу, равную по величине, но противоположи^ по знаку силе внутреннего трения fr Эта приложенная сила CL Рис. 6.10. Схема распределения скоростей и деформаций при каландровании Таблица 111.9. Характер изменения газового потока и распределения температур по высоте абсорбера-деметанизатора (расчетные данные) Для всех рассмотренных случаев получены также новые решения и разработаны модули расчета поверхности и распределения температур между элементами ряда. Факельные горелки конструируют таким образом, чтобы длина факела обеспечивала равномерную температуру нагрева стенок трубы. На рис. 44 показано распределение температуры по высоте печи фирмы ICI. Профиль распределения температур, создаваемый факельными длиннопламенными горелками, определяется законами горения. Создать горелку, факел которой отдает тепло каждому участку реакционной трубы, без перегрева стенок реактора чрезвычайно трудно. Особые трудности возникают, когда отопительный газ нестабильного состава, как это наблюдается на НПЗ. Требуемое удлинение факела и его температуру регулируют подачей избыточного воздуха, особенно при снижении производительности, но добавка излишнего воздуха снижает к. п. д. печи. Расчет теплообмена в топке можно разбить на два крупных этапа: I) вычисление обобщенных угловых коэффициентов излучения между зонами, коэффициентов теплопередачи через стенки труб и кладку печей, коэффициентов теплоотдачи соприкосновением меаду зонами, тепловыделение по длине факела и другие величины; 2) решение системы уравнений теплового баланса зон и нахождение распределения температур и тепловых потоков в радиационной камере. тают в режиме непостоянной подачи природного газа, поэтому их конструкция должна позволять эффективно сжигать как природный газ, так и мазут. Добиться этого достаточно сложно, так как пламена мазута и природного газа отличаются по форме, излуча-тельной способности и характеру распределения температур. В настоящее время разработаны различные модели высокоэффективных двухтопливных горелок. Расплав полимера должен транспортироваться, и в нем необходимо создавать избыточное давление для продавливания через формующую фильеру или нагнетания в полость формы. Эта элементарная стадия полностью зависит от реологических характеристик расплава и оказывает определяющее влияние на конструкцию перерабатывающего оборудования. Создание давления и плавление могут происходить одновременно; обе эти стадии могут взаимодействовать друг с другом. Расплав полимера может подвергаться смесительному воздействию. Смешение расплава производится с целью создания равномерного распределения температур или для получения однородной композиции (в тех случаях, когда в машину поступает смесь, а не чистый полимер). «Проработка» полимера, направленная на улучшение его свойств, и многочисленный набор смесительных операций, включающих диспергирование несовместимых полимеров, измельчение и дробление агломератов и наполнителей, — все это относится к элементарной стадии «смешение». Таблица III.9, Характер изменения газового потока и распределения температур по высоте абсорбера-деметанизатора (расчетные данные) Для всех рассмотренных случаев получены также новые решения и разработаны модули расчета поверхности и распределения температур между элементами ряда. Средний интегральный перепад температуры слоя может быть определен из уравнения распределения температур в слое грунта [45]: Вследствие низкого коэффициента теплопроводности резины при вулканизации реальных профилей степ CHI» вулканизации поверхности изделия и его внутренних слоев может получиться различной. Следовательно, с одной стороны, применение теплоносителей с высоким коэффициентом теплоотдачи выгодно, с другой — нет, так как при этом возникает опасность получения различной степени вулканизации профиля по его сечению из-за неравномерности распределения температур по сечению заготовки. Применение в качестве теплоносителя горячего воздуха характеризуется наименьшими перепадами температур по сечению вулканизуемого профиля, однако в этом случае необходимо применять вулканизаторы длиной 30 50 м, что неприемлемо с точки зрения занимаемых производственных площадей. Псевдоожиженпый слой сыпучего материала,— по-видимому, наиболее пригодный тип теплоносителя, так как при его использовании легко может быть изменено значение коэффициента теплоотдачи в зависимости от требуемого размера РТИ. Наиболее полно этим условиям отвечают различные неорганические сыпучие материалы типа песков. Менее предпочтительным материалом являются стеклянные шарики, так как при прекращении подачи ожижающего агента может произойти их размягчение и слипание в местах контакта с нагревательными элементами. В установках с псевдоожиженным слоем можно вулканизовать сложные профили, в том числе пустотелые, без изменения их конфигурации, варьировать температуру вулканизации в пределах 140 -250 СС. Этот метод имеет и недостатки: необходимость очистки поверхности свулканизованного профиля от частиц теплоносителя на выходе из вулканизатора и тщательного уплотнения всех движущихся частей установки во избежание попадания в них частиц теплоносителя. Абсорбция с предварительным насыщением тощего абсорбента. Анализ распределения температур по высоте абсорберов на различных установках показал, что интенсивность нагрева абсорбента больше в верхней .и :нижней частях ацпарата, так как основное количество метана и этана поглощается вверху колонны, а на нижних тарелках происходит растворение бутанов и пентанов. Поэтому целесообразно максимальное количество тепла процесса растворения снять в промежуточных холодильниках, установленных в верху и в низу абсорбера. Однако схемы с промежуточными холодильниками имеют ряд недостатков: наличие глухих тарелок в абсорбере, сложность точного выбора места ввода охлажденного абсорбента, низкие коэффициенты теплоотдачи. •  Рассмотренного механизма Рассмотрим несколько Рассмотрим простейшую Радиационном облучении Рассуждения справедливы Растяжения происходит Растяжении прочность Растениях семейства Растительных источников |
- |
Навигация