Аномальное поведение дельты при начале отбора.

Wolcheg, а что и как ты делал. Расскажи поподробнее пожалуйста.

Не понял про крутую характеристику, я говорил о зависимости давления от мощности, а не про разрешение колонны. Зависимость разрешения от давления - весьма плавная.

На мочалках оптимальные параметры колонны (качество/производительность) получаются на, примерно, 30% от захлебного давления. На СПН - качество еще резче падает при увеличении потока, но на ней  я такой эксперимент не проводил. Думаю, что оптимум будет не выше 50%Rudy, 28 Июля 10, 16:29

Вот эти слова: "качество есче резче падает" и были мной истолкованы, как "крутая характеристика"

Чтобы определить зависимость разрешающей способности колонны (качественно кол-во ТТ) делал я следующее:
в куб заливал 15 литров воды и 75 мл спирта. Запускал колонну, давал ей поработать на себя. Уже тут появлялась информация: до какого значения упала Т пара в дефлегматоре. Кстати именно в этих опытах я убедился, что колонне на себя нужно работать минимум час, а лучше полтора.
Следом запускал отбор "по капле" и отбирал 3 объема по 25 мл. 25 мл мне хватало, чтобы померять крепость. Спиртометр на диапазон 80-100. Как правило 3-я порция имела крепость меньше 80%, и я в журнал записывал значения 1-й порции, 2-й и "среднюю по больнице" - сливал все 3 объема в 1 флакон и смотрел крепость. Фиксировал также температуру и то давление, которое было выставлено.
Потом все сливал с куба и по новой при другом давлении.

Потом пересобрал колонну с тефлоновой пленкой на стенках и повторил. Оказалось, колонна стала работать по другому: давление захлеба выросло (изрядно, раза в 2, если память не подводит), мощность на тэнах немного упала, разрешающая способность колонны немного выросла. Последний пункт оказался решающим, в итоге я тефлон оставил.

Итоги: оптимальнее всего работать по критерию производительность/качество все таки близко к захлебу: качество не падает, а производительность растет.

Именно по этой причине я у себя сделал зависимость рабочего давления в кубе от кубовой температуры от 37 мм ртути в начале ректификации до 24 мм ртути в конце - чтобы быть близко к захлебному давлению в колонне в любой момент ректификации.

от 37 мм ртути в начале ректификации до 24 мм ртути в концеWolcheg, 29 Июля 10, 16:47

Было бы интересно узнать давление в 2/3 насадки, соответствующее этим давлениям в кубе.

Было бы интересно узнать давление в 2/3 насадки, соответствующее этим давлениям в кубе.Игорь, 29 Июля 10, 16:52

У меня колонна цельная 1.5 м, без дырок. Пока не дорос их насверлить

Интересный эксперимент. Единственное "но" - ты работал с полным возвратом, т.е. с ФЧ близким к бесконечности. А интересуют цифры при работе со штатным, или близким к нему отбором. И еще - слишком низкая концентрация спирта в баке - при этом колонна работает совершенно иначе.

Я делал по другому. При нужной (задаваемой) крепости в баке давал колонне прочухаться примерно с час (при разумном давлении в баке) с полным возвратом, потом включал штатный отбор, давал прочухаться с полчаса и засекал температуру в нижней трети колонны. Настраивал автоматику отбора так, чтобы она держала заданное значение этой температуры и измерял установившуюся величину отбора при разных давлениях в баке.

При независимости ВЭТС от потока должна получаться линейная характеристика - отбор пропорционален потоку (давлению). На самом деле, начиная с какого-то давления, линейный рост тормозился и наклон кривой уменьшался, вплоть до спада в самом конце. Т.е. для сохранения заданной температуры в колонне автоматика вынуждена была увеличивать ФЧ, при этом, соответственно снижалось отношение отбора к потоку, а, в конце, начинало падать даже абсолютное значение отбора (а не только относительное). Оптимальным давлением я считал то, при котором наклон кривой уменьшался примерно вдвое относительно начального, на мочалках это получалось около 30% захлебного.

То же самое можно проделать и ручками, но подбирать противно.

Игорь, а если у тебя еще сохранилась колонна со многими дырками - может снова проведешь эксперимент с измерением распределения давления в колонне по высоте? С максимальной аккуратностью.

При независимости ВЭТС от потока должна получаться линейная характеристика - отбор пропорционален потоку (давлению)Rudy, 29 Июля 10, 17:16

Я только хотел бы уточнить, что давление конечно пропорционально потоку, но не прямо пропорционально. Я думаю, там будет весьма крутая характеристика.

Во первых, при постоянном сопротивлении пару, давление будет примерно квадрат от потока пара.
Во вторых, с ростом потока пара растет и кол-во стекающей флегмы, т.е. растет сопротивление. В итоге, анализируя давление, мы конечно качественно можем судить о потоке, но весьма условно

Wolcheg, ты совершенно прав, собственно поток пропорционален мощности, а не давлению, но у меня газ и с определением мощности есть проблемы.

Но, если давление не слишком близко к захлебному, зависимость потока от давления практически линейная (отнюдь не квадратичная). Отклонения от линейности начинаются только вблизи захлебного давления.

Проще всего - промерь на своей колонне при фиксированном ФЧ. Тут только одна проблема - не вылезти за диапазон штатного режима колонны. У меня она начинает нормально работать (по температуре пара перед дефлегматором) примерно от 0.1 захлебного. Если меньше - пар может не дойти до дефлегматора. Т.е. растет доля дикой флегмы и режим работы колонны меняется.

зависимость потока от давления практически линейная (отнюдь не квадратичная)Rudy, 30 Июля 10, 17:57

Может быть. Я припоминаю, что при ламинарном течении давление пропорционально скорости, а при турбулентном скорости в квадрате. Видимо имеет место ламинарный поток пара через насадку, хотя мне это странно

Я думаю, что если бы в колонне не было флегмы, то зависимость была-бы линейной в всем рабочем диапазоне потоков пара. Т.е., с точки зрения газодинамики, система была-бы линейной.

Нелинейность связана с наличием флегмы. Пленка флегмы на насадке дополнительно перекрывает зазоры и, тем самым, увеличивает паросопротивление.

При увеличении потока пара, он сильнее препятствует стеканию флегмы, т.е. снижает скорость ее стекания. Снижение скорости стекания (поток пусть тот-же) приводит к увеличению толщины пленки флегмы, а это автоматически увеличивает паросопротивление насадки и, за счет снижения свободного сечения, приводит к увеличению скорости пара. Это, в свою очередь, еще замедляет стекание флегмы и т.д.

При приближении к захлебному давлению (потоку пара, мощности) этот процесс принимает лавинообразный характер, что приводит к полной остановке стекания флегмы и образованию жидкостной пробки.

Мы тут с Сергеем1972 недавно промеряли зависимость давления в баке от мощности нагревателя. Вот что получилось. При превышении давления 14 (мм.рт.ст.) кривая становится практически вертикальной - захлеб.

Видимо имеет место ламинарный поток пара через насадкуWolcheg, 31 Июля 10, 22:01

Это невозможно. Насадка непрерывно ломает прямолинейное движение пара. Это не ламинарный поток.

Насадка непрерывно ломает прямолинейное движение пара. Это не ламинарный поток.Игорь, 01 Авг. 10, 19:46

Игорь, я не большой знаток гидродинамики, но имхо ты не прав.
Как раз насадка эффектино гасит турбулентность.
На сколько я знаю, турбулентность отличается от ламинарности качественно,
в потоке появляется НЕУСТОЙЧИВОСТЬ которая ПИТАЕТ самозарождающиеся вихри.
Если в потоке нет неустойчивости, а создаваемые насадкой вихри гаснут за счёт диссипации - это не турбулентность!

Мне тоже так кажется. Но я тоже не знаток в этой области.

Ламинарный поток отличается от турбулентного качественно. В ламинарном потоке трение и потеря энергии движения происходит только на границе потока, а в турбулентном помимо этого наблюдается еще и трение и потеря энергии еще и внутри потока между неоднородно движущимися слоями газа. В ламинарном потоке газ движется равномерно и параллельно, а в турбулентном имеет сесто движение частиц газа с различными скоростями и направлениями.
Насадка дробит поток газа на множество отдельных струй, движущихся с разной скоростью и направлением, которые, многократно пересекаясь, взаимно мешают движению друг друга. Каждая встреча струйки пара с элементом насадки вызывает возмущение, отклонение, завихрение потока, а следовательно турбулизацию.

Это не совсем так. Ты хочешь сказать, что если я изогну трубку змейкой то поток в ней станет турбулентным? Он все равно останется ламинарным. А наличие в насадке узких, длинных и сильно изогнутых каналов как раз сбивает турбулизацию и делаем поток ламинарным.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Турбулентность

Турбуле́нтность, устар. турбуле́нция (лат. turbulentus — бурный, беспорядочный), турбуле́нтное тече́ние — явление, заключающееся в том, что при увеличении скорости течения жидкости или газа в среде самопроизвольно образуются многочисленные нелинейные фрактальные волны и обычные, линейные различных размеров, без наличия внешних, случайных, возмущающих среду сил и/или при их присутствии.

Турбулентность, например, можно создать:
увеличив число Рейнольдса (увеличить линейную скорость или угловую скорость вращения потока, размер обтекаемого тела, уменьшить первый или второй коэффициент молекулярной вязкости, увеличить плотность среды);
увеличив число Релея (нагреть среду);
увеличить число Прандтля (уменьшить вязкость);
задать очень сложный вид внешней силы (примеры: хаотичная сила, удар). Течение может не иметь фрактальных свойств.
создать сложные граничные или начальные условия, задав функцию формы границ. Например, их можно представить случайной функцией. Например: течение при взрыве сосуда с газом. Можно, например, организовать вдув газа в среду, создать шероховатую поверхность. Использовать разгар сопла. Поставить сетку в течение. Течение может при этом не иметь фрактальных свойств.
создать квантовое состояние. Данное условие применимо только к изотопу гелия 3 и 4. Все остальные вещества замерзают, оставаясь в нормальном, не квантовом состоянии.
облучить среду звуком высокой интенсивности.
с помощью химических реакций, например горения. Форма пламени, как и вид водопада может быть хаотичной.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Число_Рейнольдса

Как видим, с уменьшением характерных размеров число Рейнольдца уменьшается.
В тонких каналах жидкость будет течь ламинарно.

С другой стороны, турбулентности бывают разные. Ламинарное течение отличается от турбулентного течения первого типа так же как турбулентное первого типа от турбулентного второго типа, и т.д...
Имхо здесь рулит показатель фрактальной размерности потока...
Но повторюсь, я не специалист в этой области...

Вопрос изначально был в том, имеет большее значение при моделировании гидравлического сопротивления насадки, вязкость или кинетика.
Вязкость дает зависимость первой степени, а кинетика зависимость второй степени.
Мне интуитивно кажется, что в насадке рулит вязкозть, но могу и ошибаться...

Чем дальше в лес, тем толще партизаны. )))
Литр насадки удерживает (без кинетики) 70мл жидкости - вот тебе и вся вязкость, без кинетики парового подпора.

Вообще - о чем толковищще?