SỐ HỖN HỢP LỎNG-HƠI
3.2.2.1 Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha trong hỗn hợp dầu thô chứa bọt hơi bọt hơi
Sự phụ thuộc vào cƣờng độ ban đầu của sóng xung kích.
Trong hình 3.44, 3.45 trình bày quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi tồn tại hai sóng xung kích tác động vào hỗn hợp, lan truyền trong hỗn hợp tƣơng tác nhau và lan truyền ngƣợc nhau ra. Với khoảng thời gian tác dụng của xung t0 = 1ms, nồng độ thể tích pha hơi 20= 0.5%, bán kính bọt R0 = 0.001m, khoảng khơng gian xung L = 1m nhƣ nhau chỉ thay đổi cƣờng độ áp suất ban đầu khác nhau. Hình 3.44 tƣơng ứng vớipmax = 1.5,các đƣờng cong từ 1-2 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại thời điểm trƣớc khi tƣơng tác t = 1ms và tại thời điểm tƣơng tác t = 3.7ms tƣơng ứng.
Ở trên hình vẽ 3.45 tƣơng ứng vớipmax = 2, các đƣờng cong từ 1-2 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại thời điểm trƣớc khi tƣơng tác t = 1 ms và tại thời điểm tƣơng tác t = 3.47ms tƣơng ứng.
Từ các kết quả thu nhận đƣợc ta thấy tại thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng thì q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tăng . Cụ thể đối với trƣờng hợppmax = 1.5 tại thời điểm xảy ra tƣơng tác t = 3.7ms thì (/1o) = 0.99815 còn đối với trƣờng hợppmax = 2 tại thời điểm t = 3.47ms thì (/1o) = 0.99852. Nhƣ vậy khi
cƣờng độ ban đầu của sóng xung kích tăng lên thì q trình trao đổi khối luợng giữa các pha tăng lên và thời gian xảy ra tƣơng tác cũng nhanh hơn.
0,9940,995 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.44: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng giác
giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp dầu thôpmax = 1.5, R0 = 0.001m, 20= 0.5%. 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.45: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng
tác giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp dầu thôpmax = 2, R0 = 0.001m, 20= 0.5%
Các kết quả biểu diễn trên hình 3.44; 3.46 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha phụ thuộc vào bán kính bọt tại thời điểm trƣớc khi cộng hƣởng
t = 1ms và tại thời điểm cộng hƣởng t = 3.38ms tƣơng ứng với các đƣờng cong từ 1- 2.
Qua các kết quả biểu diễn trên hình 3.44 và 3.46 ta nhận thấy rằng bán kính bọt có ảnh hƣởng đến q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha. Bởi khi cùng xét tại thời điểm xảy ra tƣơng tác (Hình 3.44) ta có (/1o) = 0.99815 còn đối với trƣờng hợp ở (Hình 3.46) ta có (/1o) = 0.99812. Tuy nhiên sự ảnh hƣởng này là nhỏ. 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.46: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng giác giữa
sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp dầu thơ R0 = 0.0012m, pmax = 1.5,
20
= 0.5%.
Sự phụ thuộc vào thể tích pha hơi.
Qua các kết quả biểu diễn trên hình 3.44 và 3.47 ta thấy quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha phụ thuộc vào thể tích pha hơi. Khi thể tích pha hơi tăng thì q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại vùng tƣơng tác sóng giảm do hiện tƣợng trao đổi nhiệt và khối lƣợng xuất hiện khi sóng xung kích lan truyền trong hỗn hợp. Cụ thể cùng xét tại thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng thì đối với trƣờng
hợp20= 0.7%, t = 4.39 thì (/1o) = 0.99729 còn đối với trƣờng hợp tại thời điểm t = 3.43 thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng thì20= 0.5%, (/1o) = 0.99815.
0,9920,993 0,993 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 0 200 400 600 800 1000 1 1 2 2 L(mm)
Hình 3.47: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng
giác giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp dầu thơ khi pmax = 1.5 R0 = 0.001m, 20= 0.7%
3.2.2.2 Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha trong hỗn hợp Freon 21 chứa bọt hơi 21 chứa bọt hơi
Sự phụ thuộc và cƣờng độ sóng xung kích.
Trong hình 3.48, 3.49 trình bày q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi tồn tại hai sóng xung kích tác động vào hỗn hợp, lan truyền trong hỗn hợp tƣơng tác nhau và lan truyền ngƣợc nhau ra. Với p0 = 0.1Mpa, T0 = 2930
K khoảng thời gian tác dụng của xung t0 = 1ms, nồng độ thể tích pha hơi 20= 0.5%, bán kính bọt R0 = 0.001m, khoảng khơng gian xung L = 1m nhƣ nhau chỉ thay đổi cƣờng độ áp suất ban đầu khác nhau. Hình 3.48 tƣơng ứng vớipmax = 1.5, các đƣờng cong từ 1- 2 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại thời điểm trƣớc khi cộng hƣởng t =0.001ms và tại thời điểm cộng hƣởng t = 2.79ms tƣơng ứng.
0,9940,995 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 1 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.48: Quá trình trao đổi khối giữa các pha khi khi có tƣơng giác
giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp Freon 21 khipmax = 1.5, R0 = 0.001m, 20= 0.5% 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 1 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.49: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng
tác giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp Freon 21 khipmax = 2, R0 = 0.001m,20= 0.5%
Ở trên hình vẽ 3.49 tƣơng ứng vớipmax = 2, các đƣờng cong từ 1-2 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại thời điểm trƣớc khi cộng hƣởng t = 1ms và tại thời điểm cộng hƣởng t = 1.89ms tƣơng ứng
Từ các kết quả thu nhận đƣợc ta thấy tại thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng thì q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tăng lên. Cụ thể đối với trƣờng hợp
pmax = 1.5 tại thời điểm xảy ra tƣơng tác t = 2.79 thì (/1o) = 0.99945 còn đối với trƣờng hợppmax = 2 tại thời điểm t = 1.89; L = 0.5m thì
(/1o) = 0.9996. Nhƣ vậy khi cƣờng độ ban đầu của sóng xung kích tăng lên thì q trình trao đổi khối luợng giữa các pha tăng lên đồng thời thời gian xảy ra tƣơng tác nhanh hơn.
Sự phụ thuộc vào bán kính bọt
Các kết quả biểu diễn trên hình 3.50 biểu diễn quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha phụ thuộc vào bán kính bọt tại thời điểm trƣớc khi cộng hƣởng
t = 1ms và tại thời điểm cộng hƣởng t = 2.15ms
0,9940,995 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 1 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.50: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng
giác giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp Freon 21 khi pmax = 1.5, 20= 0.5%, R0 = 0.0012m.
Quan sát các kết quả biểu diễn trên hình 3.48 và hình 3.50 ta nhận thấy bán kính bọt ảnh hƣởng khơng đáng kể tới quá trình trao đổi nhiệt giữa các pha. Cụ thể ở hình 3.48 tại thời điểm tƣơng tác t = 2.79ms ta có (/1o) = 0.99945 cịn ở hình 3.50 tại thời điểm tƣơng tác t = 2.15ms ta có (/1o) = 0.99932.
Sự phụ thuộc vào thể tích pha hơi. 0,992 0,993 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998 0,999 0 200 400 600 800 1000 L(mm) 1 1 2 2
Hình 3.51: Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha khi khi có tƣơng
giác giữa sóng ngắn và sóng ngắn trong hỗn hợp dầu thơ khi pmax = 1.5, R0 = 0.001m, 20= 0.7%.
Qua các kết quả biểu diễn trên hình 3.48 và 3.51 ta thấy quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha phụ thuộc vào thể tích pha hơi. Khi thể tích pha hơi tăng thì quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha tại vùng tƣơng tác sóng giảm do hiện tƣợng trao đổi nhiệt và khối lƣợng xuất hiện khi sóng xung kích lan truyền trong hỗn hợp. Cụ thể cùng xét tại thời điểm xảy ra tƣơng tác t = 3.7ms (Hình 3.48) thì đối với trƣờng hợp20= 0.5% thì (/1o) = 0.99945 cịn đối với trƣờng hợp cũng xét tại thời điểm xảy ra tƣơng tác t = 2.49ms (Hình 3.51) với 20= 0.7% ta có (/1o) = 0.9982
Nhƣ vậy :Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha trong hỗn hợp lỏng- hơi của nƣớc, dầu thô, Freon 21 và nitơ lỏng tăng mạnh tại thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng. Đồng thời q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha phụ thuộc mạnh vào cƣờng độ ban đầu của sóng xung kích và nồng độ thể tích pha hơi cịn phụ thuộc yếu vào bán kính bọt. Và q trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha trong hỗn hợp lỏng- hơi của nƣớc mạnh hơn của dầu thô, mạnh hơn của Freon 21 và mạnh hơn của Nitơ lỏng
3.2.2.3. Nhận xét:
- Quá trình trao đổi khối lƣợng giữa các pha trong hỗn hợp lỏng- hơi của nƣớc, dầu thô, Freon 21 và nitơ lỏng tăng mạnh tại thời điểm xảy ra tƣơng tác sóng .