Перемешивание твердых частиц

Для псевдоожиженного слоя твердых частиц необходимо уточнить, что подразумевается под идеальным перемешиванием. Напомним, что при идеальном перемешивании жидкости полагают, что концентрация целевого компонента в жидкости постоянна по всему объему аппарата. Для твердой фазы нельзя считать одинаковыми концентрации целевого компонента в частицах, поэтому идеальность перемешивания твердых частиц определим следующим образом перемешивание называется идеальным, если все вероятностные характеристики частиц (среднее время пребывания, средняя величина адсорбции, распределение времени пребывания и величина адсорбции частиц) не зависят от координат и статистически не зависят друг от друга. [c.26]

Их отрицательный момент в фонтане — самой красивой, зрелищно наиболее привлекательной особенности системы. Высокая скорость газа в его стволе вызывает повышенный унос частиц, плохое и очень кратковременное контактирование реагентов, слабое перемешивание твердых частиц, которые в своей основной массе хоть и послушные , но малоподвижные. [c.91]

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ [c.27]

I Интересные опыты по изучению влияния твердых частиц были проведены Верноном [6], который перед коррозионными испытаниями осаждал на поверхности железа частицы из рассмотренных выше трех групп — сульфат аммония, обуглившийся сахар и измельченный кварц. Методика нанесения твердых частиц заключалась в следующем чистые и взвешенные образцы погружались в раствор четыреххлористого углерода, в котором в виде суспензии находились твердые частички примерно одинакового размера. Смесь нагревалась до 40°, чтобы облегчить перемешивание твердых частиц и испарение растворителя. Количество равномерно осажденных частиц составляло 0,4 мг дм . Опыты проводились как в чистой атмосфере, так и в атмосфере, загрязненной сернистым газом. [c.199]

При слабом перемешивании твердые частицы находятся в жидкости во взвешенном состоянии, т. е. в течение довольно длительного времени движутся поочередно в восходящем и нисходящем потоках жидкости. При этом вся их поверхность омывается жид- [c.286]

Следовательно, уменьшение коэффициента трения, вызываемое твердыми частицами, можно приписать уменьшению длины пути перемешивания из-за диссипации, обусловленной присутствием этих частиц, которая проявляется в снижении потерь давления [c.163]

Если поток переносит твердые частицы с концентрацией С, то при турбулентном перемешивании в единицу времени и через единицу площади переносится масса этих частиц [c.180]

Можно показать, что если перемешивание твердой фазы идеально, то распределение числа частиц, покинувших слой, является биномиальным, т. е. вероятность pn At) того, что за время At слой покинет ровно п частиц, равна [c.27]

На рис. 6.4 и 6.5 направление оси ординат ОХ совпадает с направлением потока фазы (жидкой, твердой или газовой). Частицы с координатами х е [О, /] находятся внутри аппарата, с координатами х<0 — внутри трубопровода, по которому поток подается в аппарат, а частицы с координатами х>1 — в трубопроводе, по которому поток отводится из аппарата. На рис. 6.4 изображена возможная траектория частицы в закрытом аппарате. Поскольку в трубопроводах на входе и выходе закрытых аппаратов перемешивание отсутствует, частицы в них движутся с постоянной скоростью, поэтому траектории частиц представляют собой прямые линии. В аппарате вследствие перемешивания, неравномерности профиля скоростей в поперечном сечении, захвата частиц одной фазы другой фазой скорость частицы в различные моменты времени может быть разной. Поэтому траектория частицы отличается от прямой линии. При этом в некоторые моменты времени частица какой-либо фазы может двигаться навстречу потоку этой фазы (участки 1, 2 на рис. 6.4). Это явление называется обратным перемешиванием. [c.284]

Помимо дополнительных касательных напряжений, которые возникают в результате переноса количества движения, турбулентное перемешивание вызывает также перенос тепла и при движении двухфазных потоков твердых частиц. [c.182]

Турбулентное перемешивание является причиной возникновения не только добавочных касательных напряжений вследствие переноса количества движения, но также переноса тепла и твердых частиц. [c.153]

Если в потоке есть пассивная примесь твердых частиц с концентрацией с, при турбулентном перемешивании за [c.153]

Сочетание особенностей городского микроклимата служит причиной того, что возникают туманы — явление, характерное для больших городов. Существуют два основных механизма возникновения туманов радиационное охлаждение приземного слоя воздуха до температуры, лежащей ниже точки росы расслоение холодного сухого и более теплого влажного воздуха. Нет оснований пользоваться законами термодинамики, чтобы описать процесс образования капель воды из водяного пара — ведь идеальный газ даже не переходит в жидкую фазу Туман, дождь, облака образуются только при наличии ядер конденсации (обычно — твердых частиц). В воздушном бассейне города таких частиц хватает с избытком, и они активно участвуют в образовании капель. Модификация нормального режима ветра под влиянием городской застройки замедляет процессы перемешивания и рассеяния, в результате чего вероятность образования тумана становится еще выше. [c.313]

Сжигание в циркуляционном кипящем слое дает по сравнению со стационарным кипящим слоем дополнительные преимущества высокая скорость (до 6-9 м/с) газа в поперечном сечении топки и интенсивная внешняя (через циклон) и внутренняя (за счет обратного перемешивания) циркуляция твердых частиц обеспечивают хороший теплообмен слоя с охлаждающими поверхностями, эффективное выгорание и позволяют повысить тепловое напряжение сечения топки до 3-5 МВт/м против 1-3 МВт/м в стационарном кипящем слое, т,е. соответственно снизить габариты установки в плане [c.221]

Если в плотном слое, как это было показано выше, вследствие плавного падения температур по высоте слоя и большой его протяженности этот фактор не оказывает значительного-влияния, то в кипящем слое при его малой высоте и возможности вследствие интенсивного перемешивания постоянного сближения частиц, имеющих существенно отличные температуры, лучистый теплообмен между твердыми частицами, по-видимому, может ощутимо сказываться на интенсификации теплопередачи. [c.366]

Возьмем пронизываемый восходящим потоком газа слой (неподвижный или псевдоожиженный) со стационарным одномерным температурным полем. Чтобы пока исключить из рассмотрения влияние перемешивания твердой фазы, примем температуру частиц постоянной (как при сушке в период постоянной скорости). Выделим в слое элемент со сторонами dx, dy и dz и рассмотрим его баланс тепла с учетом потоков тепла, обу- [c.54]

В задаче расчета перегрева пузырей применение двухфазной теории, видимо, даст известный запас — преувеличение перегрева пузырей, если принять, например, отсутствие газообмена облака с эмульсионной фазой, полное перемешивание газа в пузыре и контактирование его только с твердыми частицами, расположенными в тонкой зоне облака. Для расчета можно было бы воспользоваться такой же методикой, как примененная в (Л. 584] с иной целью. Но попытка использовать теорию пузырей для расчета хода межфазового тепло- [c.59]

Перенос энергии излучением, как известно, играет заметную роль в эффективной теплопроводности неподвижного высокотемпературного слоя [Л. 148], а следовательно, и при минимальном псевдоожижении, когда еще нет существенного перемешивания частиц. Соответствующие сведения даны в 3-5. Но вклад лучистой составляющей в эффективную теплопроводность развитого псевдоожиженного слоя совершенно незначителен по сравнению с переносом тепла движущимися твердыми частицами [Л. 141]. [c.97]

В tJl. 17], видимо, впервые были показаны особенности и объяснены причины столь эффективного сжигания газового топлива в псевдоожиженном слое инертных частиц даже гфи сравнительно низких температурах слоя. Достигаемое высокое тепловое напряжение объяснено по аналогии с горением в неподвижных пористых насадках дроблением факела на ряд мелких конусов . Кроме того, при горении в псевдоожиженном слое промежуточного теплоносителя достигается хорошая стабилизация воспламенения топливовоздушной смеси интенсивно перемешивающимися раскаленными частицами. Благодаря высокой концентрации твердых частиц, характерной для псевдоожиженного слоя, суммарная теплоемкость твердой фазы во много сотен раз превышает суммарную теплоемкость газовой фазы, заключенной в промежутках между частицами. В связи с этим твердые частицы нагревают горючую смесь, а сами остаются раскаленными. Равномерно высокая всюду (благодаря хорошему перемешиванию материала [c.135]

Последний член в левой части уравнения (4.39) выражает перенос тепла, связанный с турбулентным перемешиванием твердых частиц. Для очень малых частиц, как в рассматриваемом здесь случае, можно ожидать, что (vpTp) (и Т р). [c.171]

Псевдоожиженный струйный слой или аэрофонтанирование в коническом сосуде. Один из методов обеспечения контакта жидкости с твердыми частицами — струйный слой — предложен в работе [525]. Как модификация псевдоожиженного слоя струйный слой представляет собой плотный слой, возбуждаемый центральной струей, которая бьет вверх, увлекая за собой частицы, тогда как частицы вблизи стенок сосуда движутся вниз. Беккер [41, 43] исследовал теплообмен и профили скорости в такой системе. Мадонна и Лама [512] составили уравнение баланса энергии, выражающее связь между падением давления и диаметром струи. Проблема создания струйных псевдоожиженных слоев для перемешивания твердых частиц анализируется в работе [496]. Процесс смешения при аэрофонтанировании в коническом сосуде с мешалкой или без нее рассматривается в работе [479]. Используемый в разд. 8.8 метод применим к струйному слою с низкой концентрацией частиц. [c.410]

Горизонтальное перемешивание твердых частиц в кипящем слое было недостаточным концентрация примеси на расстоянии 1,0 и 1,6 м от места ввода ее в кипяпщй слой выравнивалась только через т = 60-г 180 с в зависимости от условий эксперимента. [c.289]

Баскаков А. П., Гнм пельман Е. Я., Исследование интенсивности перемешивания твердых частиц в смежных псевдо-ожиженных слоях нестационарны.м методом, Химическая промышленность , 1968, № 6. [c.275]

В различных отраслях промышленности с целью интенсификации процессов широко используется кипяш ий (псевдоожиженный) слой [1, 2]. Благодаря ряду преимуществ он успешно применяется в топливной, химической, металлургической, пиш евой и других отраслях промышленности. Преимущества кипящего слоя заключаются в интенсивном перемешивании твердых частиц и ожижающего агента, развитой поверхности контакта, благоприятных тепловых свойствах псевдоожижеиного материала, возможности работы с непрерывным вводом и выводом твердой фазы, простоте конструктивного оформления и т. д. Эти преимущества привели к опережающему внедрению кипящего слоя в промышленность по сравнению с успехами, достигнутыми в экспериментально-теоретическом изучении его особенностей. Одним из слабоизученных вопросов в данной области является вопрос о закономерностях, определяющих унос материала из кипящего слоя. [c.117]

Наиболее широкое применение для получения сплавов на основе тугоплавких металлов, упрочненных дисперсными частицами, находят металлургические методы, т. е. методы получения литого материала соответствующего состава. Получение такого литого металла может производиться путем простого введения и перемешивания дисперсного порошка и жидкого расплава основы, которую хотят упрочнить соответствующей дисперсной фазой. При этом, если температура плавления упрочняемого металла относительно низкая, а, главное, этот металл — низковалентный (сюда можно отнести одно- и двухвалентные металлы), то в расплаве не реализуются благоприятные условия для диссоциации частиц упрочняющей фазы и происходит простое механическое перемешивание твердых частиц с расплавом основы. При этом обычно происходит плохое смачивание порошка жидким металлом из-за присутствия адсорбированных газовых пленок на дисперсной фазе и быст-рое укрупнение частиц за счет растворения и диффузии в жидкости или за счет прямого соединения частичек, возникновение сегрегаций дисперсной фазы. Все это ограничивает использование этого метода для получения дисперсно-упрочненных тугоплавкими стабильными окислами, нитридами, карбидами сплавов на основе А1, Си, Со, Ni, Fe и т. д. Сплавы указанных металлов в настоящее время получают главным образом методами порошковой металлургии, внутреннего окисления и азотирования. [c.133]

Периодический процесс проводят в аппаратах с мехаш -ческим или пневматическим перемешиванием. Пневматическое перемешивание позволяет в случае необходимости использовать перемешивающий агент (воздух) в качестве окислителя. При достаточно интенсивном перемешивании твердые частицы быстро движутся с изменяющейся по направлению и величине скоростью, то отставая от потока омывающей их жидкости, то опережая его. В этих условиях возникает переменная во времени скорость обтекания, обусловленная инерцией твердых частиц. При таком инерционном режиме создаются благоприятные условия для ускорения процессов растворения и экстрагирования, несмотря на то что движущая сила процесса снижается по мере приближения системы к состоянию равновесия. [c.286]

Важно отметить, что в топках с кипящим слоем количество горючего материала составляет обычно небольшую долю от массы слоя, основу которого составляет инертный материал или зола топлива (при сжигании высокозольных углей). Интенсивное перемешивание твердых частиц под воздействием сжижающего воздуха, проходящего через слой зернистого материала, обеспечивает повышенный тепло- и массообмен в слое. Погружение в кипящий слой поверхностей нагрева позволяет поддерживать температуру на таком уровне, при котором не происходит зашлаковки слоя. [c.7]

Без твердых частиц в жидкости турбу.чентное напряжение сдвига можно выразить через длину пути перемешивания I [686] [c.162]

Исходя из особенностей движения одиночной частицы (разд. 3.2), можно считать твердо установленным факт влияния перел1ешивания на скорость испарения и скорость реакции в некоторых гетерогенных системах. Относительно систем газ — твердые частицы и жидкость — твердые частицы существует мнение [360], что если скорость массообмена определяется скоростью диффузии в жидкой фазе, то она начинает линейно зависеть от скорости перемешивания. [c.180]

Турбулентная струя. Турбулентные струи были исследованы Толмином [8161, расширившим теорию пути перемешивания Прандтля [6861, и Хоуартом [3541, использовавшим вихревую теорию турбулентного смешения. Льюис и др. [4821 провели экспериментальное исследование струи воздуха, содержащей твердые частицы диаметром от 0,295 до 0,15 мм. Они рассматривали задачу в рамках турбулентной диффузии и применили метод Толмина, показав, что наилучшее согласие получается при С = = (длина смешения/г) яй 0,0086 и = г1гС 1 . Сравнение отношения массовых расходов (ррП7р)г/(ррЦ р)г=о с экспериментальными результатами показано на фиг. 8.16. Авторы работы [4821 показали, что [c.379]

В процессе эжекции при перемешивании высоконапорной и низконапорной сред, последняя нагревается и влага, имеющаяся в твердых частицах, испаряез ся. [c.133]

Если энергии, сохраняемой за счет уменьшения сопротивления при перемешивании чистой воды вследствие ослабления турбулентности, будет достаточно на преодоление сопротивления, возникающего между чистой водой и твердыми частицами, то транспортирование твердого содержимого пульпы не требует дополнительной энергии. Очевидно, в опытах В. С. Кнороза и других исследователей фиксировалось близкое к этому состоянию движение пульпы в безнапорных и напорных пульповодах. В противном случае в потоке, транспортирующем твердые частицы во взвешенном состоянии, потери энергии будут иные, чем в потоке чистой воды. [c.200]

Следует заметить, что выступы шероховатости способствуют усилению степени турбулентного перемешивания, а тем самым взвешиванию твердых частиц, что и находит выражение в том, что критическая скорость уменьшается с увеличением выступов шероховпо-стп. [c.201]

Поскольку перемешивание —дело хлопотное, трудоемкое, в настоящее время проводятся, работы по созданию таких красок, в которых оседание твердых частиц было бы незаметным или даже полностью подавленным. Один из путей достижения этого — введение в краску специальных веществ, получивших название антифлотацион-ных. Эффективной добавкой такого рода является крем-нийорганическое вещество, названное АФ-2 (разработано в Институте неорганической химии АН Латвийской ССР). Менее эффективным, но зато более доступным является диэтиламин, который вводят в количестве 0,3— [c.18]

Очень интересен подобный анализ и при интерпретации кипящего слоя как квазигомогенной среды с хаотическим (пульсационным) движением частиц, напоминающим броуновское движение гигантских молекул. Если в мире молекул степень их подвижности определяет температура, то в кипящем слое ее функции как бы берет на себя скорость фильтрации газа. Известно, что с ростом температуры теплопроводность газа возрастает, причем, согласно кинетической теории, происходит это в конечном итоге за счет увеличения энергии молекул. Аналогично и в газе — кипящем слое повышение температуры — скорости фильтрации газа — приводит к интенсификации перемешивания твердой фазы в слое, росту тепло- и температуропроводности. [c.136]

Ускорение процесса образования осадка металла в принципе осуществляется уменьшением толщины прика-тодного (диффузионного) слоя, обедненного ионами осаждаемого металла. Используя интенсивное перемешивание, вращающийся электрод, прокачивание электролита фронтально к катоду и другие способы, вызывающие турбулентное движение электролита в окол01катод-ном пространстве, уменьшают толщину диффузионного слоя только до 10 м м. Дальнейшее снижение толщины слоя достигается механическим воздействием постороннего тела, внедряющегося в этот слой. Такое воздействие может осуществляться взвешенными в электролите частицами или при перемещении ( царапании ) другого тела по поверхности катода. Если отдельные частицы способны срывать диффузионный слой и заменять KOHTaiKT металла с ним на соприкосновение с раствором в объеме электролита на короткое время, то большое количество твердых частиц делает это соприкосновение беспрерывным. [c.87]

Получено износостойкое покрытие на внутренних трохоидальных поверхностях двигателей внутреннего сгорания, эксплуатирующихся в жестких условиях [134]. Образование покрытия протекает через следующие последовательные операции осаждение слоя цинка толщиной около 1 мкм нанесение первого слоя никеля толщиной 10—20 мкм из суспензии, содержащей твердые частицы размером 1 мкм и менее и концентрацией до 100 кг/м (ванна находится в покое, а частицы седимен-тируют) нанесение второго слоя никеля толщиной 300— 320 мкм из той же ванны при непрерывном перемешивании. Плотность тока при нанесении первого слоя никеля 0,2—0,9 1кА/м2, при нанесении [второго моя никеля — около 2 кА/м . [c.122]

Финская фирма Раума-Репола-Витермо разработала конструкцию топки со встроенным в нее горизонтальным циклоном, который образован циркуляционными панелями котла (рис. 5.43), что обеспечивает равномерное и естественное изменение скорости и направления движения потока газа и твердых частиц, снижение износа внутренних поверхностей и эффективное перемешивание газов. Циркуляция частиц создается автоматически без применения псев-дожидких затворов и других устройств, снижающих надежность работы и увеличивающих затраты на собственные нужды. Конструкция котла получается более компактной, его размеры уменьшаются на 20% по сравнению с аналогичными котлами, не имеющими встроенных циклонов. [c.251]

Конечно, при использовании результатов подобного обсчета моделей следует иметь в виду заложенные в них условности и проверить результаты прямым или хотя бы косвенным сопоставлением их с экспериментом, чтобы избежать дезориентации, вызванной ограниченностью модели. Поэтому с осторожностью следует отнестись и к утверждению Л. 490] о том, что фирма Эссо с успехом применяет в расчетах контактирования газа с материалом модель псевдоожижения, редложенную еще в 1959 г. Мэем. Согласно этой модели весь газ контактирует с некоторым количеством материала, нет объемов газа, проходящих без всякого контакта, и в итоге при высоких слоях уходящий газ покидает слой, имея равновесное с материалом состояние. Основная масса газа проходит сквозь слоя в виде пузырей, двигаясь без всякого обратного перемешивания. Меньшая доля газа идет сквозь эмульсионную фазу, которая бурно перемешивается. Это перемешивание характеризуется эффективным коэффициентом диффузии. Между пузырями и эмульсией существует газообмен, связанный с разностью давлений газа в эмульсионной фазе и пузырях, а также с разрушением и возникновением пузырей. Этот обмен назван поперечным потоком. Относительный поперечный поток 3,0 означает, что пузырь, поднимаясь сквозь слой, обменивается с окружающей иелрерывной фазой количеством газа, равным трем объемам пузыря. Принято, что пузырь полностью лишен твердых частиц и в этом смысле все процессы тепло- и массо-обмепа и химического реагирования между газом и частицами происходят в эмульсионной фазе . [c.12]

Обтекание пузыря в псевдоожижеином слое твердыми частицами напоминает движение элементов невязкой жидкости вокруг проходящего сквозь нее твердого тела, хотя аналогия неглубока [Л. 430, 584] и не распространяется на механизм обоих явлений. Поднимающиеся пузыри переносят за собой в виде шлейфа значительное количество материала и являются основной причиной его интенсивного перемешивания в слоях, псевдоожиженных газами. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...