|
|
часто используется бинарная смесь мономера (например, изобутелен) и растворителя (например, изобутан с содержащимися в нем катализаторами). Плотности и вязкости веществ, подлежащих смешению, могут сильно различаться. Далее описываются результаты работ по численному исследованию смешения такого рода однофазных компонентов в трубчатых аппаратах при условии их взаимной растворимости, такой, что смесь может рассматриваться как гомогенная среда.
Создание оптимальных гидродинамических условий при проведении весьма быстрых химических реакций в жидкой фазе, каковыми являются реакции полимеризации, когда стадия смешения является лимитирующей, имеет важное значение, так как позволяет влиять на характер и скорость химических процессов и, в конечном счете, на свойства образующихся продуктов.
Помимо улучшения качества перемешивания компонентов за счет турбулентных пульсаций потока в гетерофазном потоке происходит дробление жидких капель. В работе [8] приводится полученная в результате обработки результатов численного эксперимента формула диаметра частиц дисперсной фазы
dvp = d0(0,099(S/ А)0'6 ¦ e0,4.
где s - поверхностное натяжение, р\ - плотность вещества жидкой фазы, e - удельная скорость диссипации кинетической энергии турбулентности.
Входящие в (1.1) величины обезразмерены и отнесены к каким -либо базовым их значениям (нормированы)
- s . — ft . - e
s = — , рх =^ , e = —.
S0 Po e0
Здесь d0 = 1м , s0 = 1Н / м , р0 = 1кг / м3, e0 = 1м2 / с3.
Существенным, с точки зрения гидродинамики, является присутствие в формуле e. Это означает, что при хорошем диспергировании получается и высокий уровень скорости диссипации удельной кинетической энергии потока
e = v
где v - коэффициент кинематической вязкости несущей фазы смеси, U',v\W'- пульсационные составляющие вектора пульсаций скорости, W = {u',vw'}, x,y,z - декартовы координаты.
Верхняя черта соответствует осреднению по времени:
T t+— 2
/ rau 1 2 fav 1 faw' 1 2 1
+ +
Iax J ay \ j j I az J
j( x, y, z, t) = T J j( X' y, z, t)dt,
T T
t— 2
где Т - период осреднения.
95
|
