由于分子扩散、涡流扩散和流速分布等原因,实际反应器中.ppt

《由于分子扩散、涡流扩散和流速分布等原因,实际反应器中.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、由于分子扩散、涡流扩散和流速分布等原因，实际反应器中的流动状况常常要偏离理想流动，需要用流动模型来描述。流动模型可以分成：第四节非理想流动模型ChapterⅤ停留时间分布与流动模型一、离析流模型所以反应器出口的平均浓度可以表示为：这时，浓度为停留时间介于之间的流体粒子所占的比率为§5-4非理想流动模型假设：流体粒子之间不发生微观混合，也就是说流体粒子之间不发生质量交换。一个流体粒子就像一个间歇反应器，二、组合模型1.多釜串联模型实际反应器的流动状况可以用多个串联的同体积全混反应器来描述，串联的釜数N就是模型参数。对于两种理想的反应器，其模型参数分别为：全混釜

2、：N=1；活塞流：N=；而对于实际反应器：现在讨论模型参数与停留时间分布函数的关系，对其中的第p个釜作失踪剂的物料衡算，那么§5-4非理想流动模型§5-4非理想流动模型二、组合模型图5.16多釜串联图示§5-4非理想流动模型二、组合模型整理后得到t=0时由此推导出：（单釜）（两个釜）其中，，为单一釜的平均停留时间§5-4非理想流动模型二、组合模型如果用系统的平均停留时间来表示，即相应的分布密度为（5-48）（N个釜）其中，§5-4非理想流动模型二、组合模型多釜串系统的停留时间分布函数和分布密度随釜数的变化关系如图5-17所示，全混流和活塞流是两种极端情况其余

3、的情况均介于两者之间。§5-4非理想流动模型二、组合模型图5-17多釜串联模型的模型参数的估算可以使用矩法，多釜串系统的均值和方差分别为：所以，模型参数§5-4非理想流动模型二、组合模型实际反应器的方差介于上述两个极端情况之间，即方差随釜数的变化情况如图5-18所示，全混流和活塞流是两种极端情况，其余均介于两者之间。下面是两种特例：§5-4非理想流动模型二、组合模型图5.18多釜串联模型的图§5-4非理想流动模型二、组合模型三、扩散模型选用如图所示的微元体，对失踪剂作物料衡算，单单位时间内进入微元体的失踪剂量为。模型假定:流体以恒定的通过系统返混只发生在轴向

4、,用Da描述假定扩散通量可以用费克定律描述，（5-52）最后得到模型方程：§5-4非理想流动模型图5.19扩散模型的图示§5-4非理想流动模型三、扩散模型用无因次时间，无因次距离无因次浓度，彼克列准数方程变成（5-54）（5-53）时，化简为活塞流，这时§5-4非理想流动模型三、扩散模型此外，还有两种极端的情况：时，返混小；时，返混大。可以用不同的特征长度，通常使用的特征长度有：颗粒直径,反应器的长度Ly,反应器直径等。§5-4非理想流动模型三、扩散模型彼克列准数Pe即是扩散模型的参数，所以轴向扩散模型是单参数模型。通常使用的初值和边界条件是针对闭式系统的，

5、有采用分离变量法求出口的浓度§5-4非理想流动模型三、扩散模型由此得到也可以采用曲线拟合的办法求模型参数Pe。彼克列准数也可以通过关联式进行估算，例如：对于空管，流体处于层流时*当返混不大时，方程的解对边界条件并不敏感。§5-4非理想流动模型三、扩散模型