Скоростй фильтрации

На основании приведенного выше описания поведения слоя представляется довольно обоснованным использование подхода двухфазной теории к определению степени расширения для псевдоожиженного слоя под давлением, т. е. логично полагать, что избыточное, сверх необходимого для минимального псевдоожижения, количество газа проходит в фонтанирующих ядрах, доля которых в слое зависит в основном от свойств системы (размера и плотности частиц, плотности и вязкости газа) остальной газ фильтруется через плотную фазу со скоростью щ, как и требует двухфазная модель. При выводе формулы для расширения псевдоожиженного слоя под давлением как функции скорости фильтрации газа, очевидно, логичней применить понятие об относительной порозности слоя [c.53]

Согласно выражению (З.16в), с ростом диаметра частиц максимальный коэффициент теплообмена уменьшается. Полученный вывод вызывает сомнения по отношению к псевдоожиженному слою из частиц, размер которых больше 1 мм, при таких высоких давлениях, как в экспериментах [86]. В [86] предложено также выражение, позволяющее в диапазоне 2,5- 10<<Лг< 1,8-10 определять оптимальную скорость фильтрации газа [c.67]

При псевдоожижении мелких частиц наблюдался резкий скачок величины коэффициента теплообмена слоя с поверхностью сразу после начала псевдоожижения, что, по мнению авторов, является следствием действия в механизме теплообмена обусловленной движением пузырей конвективной составляющей переноса тепла частицами. Этот скачок менее заметен в слоях крупных частиц при повышенных давлениях, что объясняется увеличение.м вклада конвективной газовой составляющей в общий коэффициент теплообмена с ростом диаметра частиц и давления в аппарате и уменьшением при этом вклада переноса тепла частицами. Как правило, в экспериментах максимальные коэффициенты теплообмена соответствовали скоростям фильтрации газа, примерно на 30% превышающим о причем экспериментально определяемые величины оптимальной с точки зрения теплообмена скорости фильтрации газа с удовлетворительной точностью совпадали с рассчитываемыми по предложенной Тодесом корреляции (3.8). [c.72]

Пользуясь данными [75, 78] о незначительной зависимости конвективной газовой составляющей теплообмена от скорости фильтрации в псевдоожиженном слое крупных частиц и практической возможности определения ее как для плотного слоя при скорости фильтрации, соответствующей скорости начала псевдоожижения, Бот- [c.76]

Эксперименты показали, что коэффициенты теплообмена между поверхностью и плотным слоем линейно зависят от скорости фильтрации газа, что согласуется с работами [91, 92], а также линейно увеличиваются с ростом давления в аппарате. Полученные данные хорошо коррелируются двумя размерными соотношениями [c.78]

Несмотря на неплохое соответствие расчетных коэффициентов теплообмена по формулам (3.30) и (3.31) (при этом использовались значения порозности, полученные в тех же опытах) и собственным экспериментальным данным, приведенные уравнения вряд ли будут удовлетворительно описывать теплообмен более крупных частиц и особенно в случае псевдоожижения под давлением, так как в рих, очевидно, гиперболизирована конвективная составляющая, или, вернее, завышена роль входящих в нее сомножителей диаметра частиц, теплоемкости и плотности газа (все с показателем степени, равным 1). Противоречивым является запись уравнения (3.31) с одной стороны, рекомендуется пользоваться оптимальной скоростью фильтрации газа при определении max, ЧТО, безусловно, правильно, с другой—принимается т — Шо, ЧТО предполагает максимальное значение [c.80]

На рис. 3.17 показаны кривые зависимости a=f(u), полученные при псевдоожижении песка фракционного состава 0,1—0,16 и 1—1,5-мм в диапазоне давлений от 0,1 до 8,1 МПа. Причем кривые для песка 0,1—0,16 мм характерны и для песка 0,2—0,315 мм, т. е. имеют явно выраженный максимум и отличаются. сравнительно узкой областью оптимальных значений скорости фильтрации газа кривые для песка 1—1,5 мм типичны для всех остальных материалов, приведенных в табл. 3.4, т. е. им свойственно отсутствие четко выраженного максимума, нисходящая ветвь кривых очень полога, область оптимальных с точки зрения теплообмена значений ско- [c.106]

Рис. 3.17. Зависимость коэффициента теплообмена от скорости фильтрации газа для различных диаметров частиц при различных давлениях /—Р=0.6 МПа 2—1,1 5—2,5 4—4,1 5—8,1 МПа /—песок, d=0,l26 мм //—песок, d=l,22 мм

Следует также иметь в виду, что при расположении вертикального трубного пучка в слое реальная скорость газа с уменьшением шага увеличивается по сравнению со скоростью фильтрации, рассчитанной на все сечение колонны. Это, с одной стороны, должно увеличивать интенсивность теплообмена, а с другой, способствуя росту [c.123]

Для решения этого уравнения воспользуемся, как и раньше, разложением экспоненты в подынтегральном выражении в ряд Тейлора по степеням щ/шф в окрестности точки = 1. В результате получается следующее выражение для степени превращения Д,,,, учитывающей неравномерность распределения скоростей фильтрации по поверхности катализатора [361 [c.66]

При изменении скорости фильтрации происходит перераспределение истока по сечению лишь вследствие изменения отношения так как [c.277]

Рис. 10.13. Зависимость Цд от скорости фильтрации через слой [142 ]

Положительные результаты, полученные на опытнЬй установке в Англии в лабораториях B URA, послужили основой при разработке котла с псевдоожиженным слоем для ПГУ мощностью 140 МВт. Котел работает в блоке с паровой турбиной мощностью 120 МВт и выполнен в виде горизонтального цилиндра диаметром 7,94 м, в котором заключен псевдоожиженный слой под давлением 0,82 МПа-. При размере частиц сжигаемого топлива до 1,6 мм и скорости фильтрации и=0,61 м/с псевдоожиженный слой занимает площадь 83,5 м в то время как для котлоагрегата равной мощности при атмосферном давлении, скорости фильтрации =2,44 м/с и размере частиц сжигаемого топлива до 3,2 мм площадь псевдо-ожиженного слоя составляет 186 м. [c.19]

В качестве критерия для материалов группы Д, состоящей из крупных или большой плотности частиц, для слоев которых характерен турбулентный режим движения газа (скорость фильтрации его значительно превосходит скорость подъема пузырей), Гелдарт предложил соотношение [33] [c.43]

С ростом давления в аппарате верхняя граница псев-доожиженного слоя как мелких, так и крупных частиц существенно стабилизируется и становится ярко выраженной. Размер пузырей резко уменьшается. В слоях крупных частиц, склонных к поршнеобразованию, уже при давлении выше 1 МПа подобная тенденция не обнаруживается. Так, например, для частиц проса со средним диаметром 2 мм при давлении порядка 2,6 МПа струк-, тура по высоте псевдоожиженного слоя почти идентична, т. е. средняя зона , по определению Беккера и Хертьеса [38], словно распространяется на весь объем слоя, который представляет собой как бы систему нескольких своеобразных фонтанирующих слоев с присущим им контуром циркуляции и делением на центральное фонтанирующее ядро и плотную периферийную зону, При этом ядро с разреженной фазой довольно узкое большую часть слоя занимает плотная фаза. Даже при больших скоростях фильтрации газа таким слоям не свойственна обычная для псевдоожиженного газом слоя картина размытой верхней границы, когда, проходя через поверх- [c.48]

Увеличение скорости фильтрации ожижающего агента приводит к расширению слоя. Причем если в слое мелких частиц некоторое расширение происходит еще до начала псевдоожижения, то слой крупных частиц начинает расширяться лишь после достижения критической скорости псевдоожижения. Общий вес слоя на единицу площади при этом остается постоянным [c.49]

Соотношение (2.52) качественно хорошо согласуется с формулой, предложенной в [39]. Следует отметить, что в силу своей структуры соотношения типа (2.54) или другие для определения т не очень чувствительны к выбору параметров, отражающих расширение слоя в процессе роста скорости фильтрации газа, и связи между ними. Поэтому пог шность при сопоставлении экспериментальных и расчетных данных по порозности слоя может быть удовлетворительной, хотя сама формула не адекватна физической картине. [c.55]

Согласно [49, 75], зависимость аконв от скорости фильтрации газа при неизменном диаметре частиц слабая (аконв что, очевидно, справедливо для [c.63]

Характер зависимости a=f(u) (коэффициента теплообмена псевдоожиженного слоя с поверхностью от линейной скорости фильтрации газа) при различных давлениях аналогичен случаю использования в качестве ожижающего газа воздуха. С увеличением давления в аппарате при прочих равных условиях численные значения максимальных коэффициентов теплообмена возрастают, а соответствующие им оптимальные скорости фильтрации газа уменьшаются. Так, например, при использовании цинк-хромового катализатора с размером частиц 0,75 мм рост давления от 1,0 до 10 МПа обусловил увеличение атах в 2,3 раза. При этом и уменьшилась с 1,1 до 0,45 м/с. [c.66]

Рис. 3.5. Изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от изменения скорости фильтрации и давления псевдо-ожижающего газа в системе медная дробь (d=0,626 мм)— воздух /—Р=1140 кПа 2— 930 5—650 4—Ш 5—Я=100 кПа

Интересная особенность наблюдалась в поведении слоя при псевдоожижении крупных частиц (песок 2,37 мм). При увеличении скорости фильтрации газа сверх необходимого для начала псевдоожижения имели место два отчетливо выраженных максимума коэффициентов теплообмена. По мнению Денлоя и Боттерилла, первый максимум являлся следствием одновременного воздействия двух факторов подвижности и расширения слоя. Первый способствует увеличению коэффициента теплообмена, а второй — уменьшению его. [c.73]

На рис. 3.6 показано влияние размера частиц на вклад коэффициентов теплообмена минимально псев-доожиженного слоя, ао, и максимальной конвективной составляющей переноса тепла частицами, tap, в обш,ий максимальный коэффициент теплообмена слоя с поверхностью [88]. Величина ао, как указывалось выше, соответствует газокомвективной составляющей. Причем в первом приближении она взята независимой от скорости фильтрации газа, так как избыточный газ проходит через слой в виде пузырей. Вместе с тем в работе [69] указано, что с ростом давления псевдоожиженный слой становится более однородным, размеры пузырей и скорость их движения заметно уменьшаются. Максимальная конвективная составляющая переноса тепла частицами определялась как разность между коэффициентами общим а и оо. С ростом диаметра частиц up уменьшается, а а = коив увеличивается, следствием чего является минимум на кривой a=f(d) [18, 20, 76]. [c.73]

Поэтому для совершенствования модели авторы [90] предлагаюд иметь больше информации о радиальном перемешивании газа как вблизи стенки,, так и во всем слое. Кроме того, желательно более детально изучить распределение порозности и скорости фильтрации газа при зна чительном удалении от поверхности теплообмена, чтобы не прибегать к искусственному делению на две области с характерными для них средними скоростями. Полученные результаты свидетельствуют о более сильной зависимости аконв от диаметра частиц — показатель степени при d равен 0,67 по сравнению с 0,38, предложенным в [75]. Кроме того, было отмечено увеличение расхождений между экспериментальными и расчетными данными по [75] с ростом давления и уменьшением диаметра частиц. [c.79]

Следует отметить, что модель Катиповича [106] неправильно отражает функцию a=f(u). Согласно (3.32) — (3.35), с ростом скорости фильтрации газа коэффициент теплообмена должен падать, так как с уменьшением 1—р Б соответствии с (3.35) обе конвективные составляющие Частиц и газа с ростом и будут снижаться, и компонента, представляющая теплообмен пузырей с трубой, вряд ли сможет компенсировать это падение. [c.82]

В модели Гликсмана и Деккера [109] использован подход, аналогичный [105], т. е. при контактированип с поверхностью крупных частиц, обладающих большой по сравнению с газом теплоемкостью, когда скорости фильтрации газа велики, время пребывания частиц у поверхности незначительно, процесс может рассматриваться как квазистационарный. В этом случае появляется возможность оперировать долей поверхности, омываемой пузырем S, вместо трудно определимой доли времени /о контактирования трубы с эмульсионной фазой. [c.82]

Коэффициенты С в выражениях (3.58) и (3.64), а следовательно, и Со в (3.65) имеют универсальный характер, т. е. могут быть получены в результате любого единичного эксперимента. В уравнениях (3.64) и (3.65) вместо т использована — порозность у теплообменной поверхности, а вместо условной скорости фильтрации газа и — действительная (ы/гпст), что адекватней отражает реальную картину. [c.95]

Так как в литературе отсутствуют уравнения, описывающие изменение норозности слоя у погруженной поверхности в процессе псевдоожижения как функцию скорости фильтрации газа, очевидно, логично в первом приближении допущение об идентичности темпа изменения ее у стенки и в ядре слоя, что дает возможность воспользоваться соотношением (2.54), т. е. рассчитывать порозность псевдоожиженного слоя у стенки согласно формуле [c.100]

Анализ выражения (3.90) показывает, что функция Nu = /(Re) имеет немонотонный характер. С ростом скорости фильтрации газа или числа Re интенсивность конвективного теплообмена определяется, с одной стороны, величиной Re, а с другой — Ша. Первая способствует увеличению числа Nu, вторая — его уменьшению. В связи с этим можно объяснить и характер кривых, представленных на рис. 3.12, для зажатого плотного и псев-доожиженного слоев, и данные, полученные в [75]. Для кондуктивного теплообмена повышение и, а вместе с ним и Шст монотонно уменьшает Мыконд. [c.101]

Определение экстремума функции NuKOHB = f(Re), т. е. оптимального значения скорости фильтрации газа лишь для конвективного теплообмена, может быть выражено следующей формулой [c.102]

На рис. 3.23 показана зависимость a = f(u), полученная датчиками различных, диаметров при избыточных давлениях 1,0 2,5 8,0 МПа при псевдоожижении проса 0 2 мм. Из рисунка видно, что с ростом диаметра датчика коэффициенты теплообмена между его поверхностью и слоем уменьшаются. Увеличение давления способствует уменьшению относительной разницы в величинах а, измеренных датчиками различных диаметров. Для датчиков диаметром 7,8 13 и 18 мм оптимальные с точки зрения теплообмена скорости фильтрации газа примерно одинаковы. Зависимости a=f(u) для датчика диаметром 32 мм качественно отличаются от зависимостей, полученных с помощью датчиков меньшего диаметра. Максимальные коэффициенты теплообмена, полученные для датчиков диаметром 18 и 32 мм, близки по величине, но соответствуют различным скоростям фильтрации газа, т. е. для датчика большего диаметра оптимальная, при которой интенсивность теплообмена наибольшая, скорость ожижающего газа значительно выше соответствующей скорости для датчика меньшего диаметра. [c.114]

Экспериментальное исследование теплообмена между псевдоожиженным слоем и горизонтально расположенным пучком не выявило существенного влияния на величину а щага труб, что согласуется и с данными [123]. Разница между коэффициентами теплообмена слоя и трубных пучков с шагом 39 и 19 мм не превышала 8—12% во всем диапазоне давлений, вплоть до 8,1 МПа. Таким образом, в псевдоожиженном слое крупных частиц под давлением коэффициенты теплообмена между слоем и горизонтальным трубным пучком практически не зависят от шага труб в пучке. Причем интересно отметить, что с уменьшением шага коэффициенты теплообмена несколько увеличиваются. На рисунках точки, соответствующие наиболее тесному пучку (s = 19 мм), систематически располагаются выше. Хотя реальная скорость фильтрации газа при горизонтальном пучке является переменной по высоте аппарата, влияние изменения ее несущественно, как и при вертикальном расположении труб. Проявление его, очевидно, возможно не столько благодаря росту средней скорости газа у теплообменной поверхности, сколько за счет улучшения условий разрушения сводов в кормовой зоне труб, которые обычно наблюдаются в слоях мелких частиц. Кроме того, рост коэффициентов теплообмена с уменьшением шага труб в пучке может вызываться также тор.мозящим действи- [c.124]

Рис. 8-7. Характер за-Еисимосги интенсивности теплоотдачи кипящего слоя от скорости фильтрации по данным [Л. 220].

Высокая скорость фильтрации приводила вначале к некоторому лсевдоожижению без прекращения противо-точного схоДа сыпучего Материала, а затем к аэродинамической остановке слоя, принимавшего плотную структуру. В [Л. 315] это явление названо зажатием (подвисанием) слоя Уз. Отличие от скорости витания [c.285]

Обнаружено, что в изотермических и неизотермических условиях сопротивление движущегося слоя практически не зависит от его скорости и близко к аэродинамическому сопротивлению неподвижного слоя с такой же пористостью. Режимные характеристики теплообменника расход греющих газов Gi = 300 2 ООО кг/ч расход нагреваемого воздуха 02 = 50 800 кг/ч расход насадки Gx = 200- 2 ООО кг/ч средние температуры греющих газов на входе / i =б00ч-1 400° С температуры нагрева насадки f x = 600-b 1 200° С температуры воздуха /"2 = = 200-ь980°С средние скорости фильтрации i = 3-v-8 л/се/с, воздуха г 2 = 0,5- 6,2 м1сек, насадки г т = 0,05- [c.380]

Чу кин В. В., Кузнецов Р. Ф., Аэродинамика подвиж ного и неподвижного слоя при высоких скоростях фильтрации, ИФЖ, [c.416]

В более ранних исследованиях [981 применили иной подход к решению задачи течени.я жидкости через неподвижный насыпной слой. Используя уравнение движения идеальной жидкости и закон Дарси, связывающий давление в слое и скорость фильтрации через него, они получили зависимость между распределением скоростей в слое, состоянием потока вне его и условиями подвода потока к слою и отвода от него. Несмотря на сложность полученной связи, анализ ее позволил сделать ряд качественных выводов о влиянии геометрических параметров аппарата на распределение скоростей. Таким образом, сделана также попытка количественно оценить вызванную пристеночным эффектом неравномерность распределения скоростей по сечению слоя для случая, когда ширина пристеночной области с повышенной проницаемостью намного меньше ширины сечения канала. [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...