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流经管道时的逗留时间和扩散模型

来源: 时间:2013-10-23 16:41:44 浏览次数:

流体流经管道是化工厂、炼油厂和翰送管线中常见的事。事实上活塞流假定一般并不正确,它可能离开正确的模型非常远以致导得无用的结果。但是在更通常的情况下应用较小的修正,以便获得有用的结果。
流体流经管道是化工厂、炼油厂和翰送管线中常见的事。事实上活塞流假定一般并不正确,它可能离开正确的模型非常远以致导得无用的结果。但是在更通常的情况下应用较小的修正,以便获得有用的结果。近年来,关于这方面的课题已有大妞文献发表。对这方面工作的某些结论将予以讨论,为此我们将研究某一非反应的示踪物初局限于一垂直于圆管轴的圆平面内所出现的情况。示踪物料是随着流体沿管流动而出现分散作用,并且当它经过在下游的观察者时(或从管端流出时),可以测量它的浓度,并用来确定逗留时间分布(即如脉冲讯号实验所示),我们还将讨论这种逗留时间分布对管内进行化学反应所造成的影响。
首先考虑把一种非扩散性示踪物注入层流流动的牛顿型流体的情况。
假设形成抛物线型的速度分布(这里不考虑入口长度的影响),在径向位置处的线速度,
换句话说:仅1%的流体,其通过时间超过lot,或五倍于平均is留时间。
在管式实验室反应釜内的流动具有层流状态时,它的性能可以用方程式进行估算。但必须指出,这一估算是假定为完全离析的,从层流速度分布来看这是合理的(流体以不同速度作环层运亦并不混和)。此外,还假定反应物或产物不作径向扩散〔这个假定我们还用于建立示晾模型。后面我们将看到,如何由于分散作用而引起情况的变化。很明显,用方程式计算了将取决于确定CM的动力学方程式。
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