Плотный слой

Теплоотдача при течении газа (Ргж 1) через плотный слой шаров или частиц произвольной формы может быть рассчитана по формулам В. Н. Тимофеева (1940 г.) [c.84]

Большая концентрация топлива в плотном слое создает развитую поверхность реагирования, поэтому в единице объема самого слоя выделяется огромное количество теплоты. Однако необходимость дожигания выносимых из слоя продуктов неполного сгорания (СО, Нг) и мелких топливных частиц, а также охлаждения газов в топке до температур, при которых затвердевают уносимые ими зольные частицы (1000—1100 С в зависимости от плавкости золы), заставляет предусматривать над слоем достаточно большой топочный объем, тогда Цу — = 2504-450 кВт/м1 [c.140]

Псевдоожиженным (или кипящим) называется слой мелкозернистого материала. продуваемый снизу вверх газом со скоростью, превышающей предел устойчивости плотного слоя, но недостаточной для выноса частиц из слоя. Интенсивная циркуля- [c.143]

Физически продуваемый снизу плотный слой частиц теряет устойчивость потому, что сопротивление фильтрующемуся сквозь него газу становится равным весу столба материала на единицу площади поддерживающей решетки. Поскольку аэродинамическое сопротивление есть сила, с которой газ действует на частицы (и соответственно по третьему закону Ньютона —частицы на газ), то при равенстве сопротивления и веса слоя частицы (если рассматривать идеальный случай) опираются не на решетку, а на газ. [c.143]

Скорость гг) (м/с) предела устойчивости плотного слоя частиц диаметром d и плотностью 2,65 г/м, продуваемого воздухом с температурой 20 и 1000 С, имеет следующие значения (округленно) [c.143]

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]

Установка, использованная для экспериментальной проверки степени адекватности полученных решений, описана в [88]. Опыты проводились в диапазоне давлений до 1 МПа. Причем коэффициенты теплообмена измерялись не только в плотном слое до начала его псевдоожижения, но и в псевдоожиженном до чисел псевдоожижения, существенно превосходящих оптимальные, т. е. соответствующие максимальной интенсивности теплообмена слоя с поверхностью. [c.78]

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]

На рис, 3.13, кроме экспериментальных точек, соответствующих теплообмену в зернистом плотном слое частиц [c.90]

Представленные на рис. 3.13 данные по теплообмену между поверхностью датчика и зажатым плотным слоем стеклянных шариков размером 3—3,2 мм хорошо корре-лируются уравнением [c.92]

Рис. 4.9. Зависимость профиля температуры в плотном слое от параметров частиц в случае сложного теплообмена а — мелких, d = = 0,5 мм б — крупных, rf=2 мм (/, 3 — вр = 0,1 2, 4 — ер=0,9 —/-01 = 0,1 5,4 — гст = 0,9)

Рис. 4.14. Зависимость ёэ.от Гст для плотного слоя (Л =20, ур = 1) а — Гст = 0,1 6 — 0,9 I — бр = 0,1 II — ер = 0,9 1, 2 — излучение 3, 4 (d = 0,5 мм) 5, 6 (d = 2 мм) — излучение и теплопровод-

В плотном слое, когда стенка теплообменного устройства имеет высокую степень черноты, влияние нелинейности на эффективную степень черноты незначительно, однако оно сказывается при небольшом различии температур стенки и слоя ((7 ст/7 сл) <0,2). При этом еэ практически не зависит от излучательных свойств и размеров частиц. [c.178]

Из-за гораздо большего, чем в плотном слое, термического сопротивления прослоек газа кондуктивный обмен уже не может нивелировать влияние свойств стенки при сложном обмене. Зависимость еэ(Тст, Тел) оказывается существенно различной для сильно и слабо отражающей поверхностей теплообмена. Это позволяет сделать вывод, что в разреженном слое вблизи поверхности теплообмена формируется профиль темпе- ратуры, который определяется главным образом радиационными свойствами системы и прежде всего величиной Гст. [c.179]

Следует также отличать дисперсные потоки и по ха-рактеру их обтекания поверхности нагрева. Так, наряду с продольным течением дисперсных потоков возможно поперечное обтекание трубы или пучка трубок. Для гравитационного плотного слоя в ряде случаев поперечное обтекание целесообразнее продольного. При этом несомненную роль приобретает форма омываемого канала. [c.15]

В заключение отметим, что данные о теплообмене потоков газовзвеси с одиночным шаром также важны для изучения и создания трехкомпонентных систем, состоящих, например, йз потоков газовзвеси и неплотной или плотной массы шаров. Подобные исследования планируются в нашей лаборатории. В случае, например, плотного слоя будет изучаться протекание комбинированного процесс — теплопереноса и фильтрации — с целью создания воздухонагревателя— фильтра непрерывного действия. Некоторые вопросы трехкомпонентных проточных дисперсных систем рассматриваются в [Л. 12, 288, 318, 324]. [c.244]

Для флюидных дисперсных потоков, формирующихся при 0,03<р<0,3, обобщенные зависимости по аэродинамическому сопротивлению практически отсутствуют. Видимо, они займут промежуточное положение между выражениями для пневмотранспорта и для транспорта плотным слоем. Вопросы аэродинамического расчета кратко рассматриваются в (Л. 255, 289, 322]. По данным [Л. 225,] для 60<р,<242 (р = 0,035-0,15), Re = 3 000- [c.249]

С (нагрев слоя в бункере прямым пропуском тока), относительной длине канала L/D = 31 125, D=16 мм и сл/ ст = 3,8- -16. Скорость частиц достигала 3,5 м сек. Наибольшие значения коэффициента теплоотдачи составили величину порядка 300—400 вт/М -град. Было обнаружено изменение теплообмена по высоте канала — вначале увеличение (тем большее, чем меньше средняя для всего канала истинная концентрация), а затем либо неизменность, либо некоторое падение интенсивности теплоотдачи. Подобное явление не наблюдается ни для флюидных потоков, ни для плотного слоя, и его следует объяснить неравенством истинных концентраций по высоте канала, разгоном частиц в начале и определенной стабилизацией их движения в конце канала. [c.265]

Рис. 17.5. Схемы организации топочиы.х процессов а — в плотном слое б - в пылевидном состоянии в - в циклонной топке воздух Т, В — топливо, воздух ЖШ — жидкий 1илак

Раскаленный кокс в специальных вагонах быстро (поскольку на воздухе он горит) транспортируется от коксовой батареи и загружается и герметичную фор-камеру / (рис. 24.6), затем поступает в камеру тушения 2, в которой он снизу вверх продувается инертным газом. За счет постепенной выгрузки снизу кокс плотным слоем движется сверху вниз противотоком к охлаждающему газу. В результате кокс охлаждается от 1000—1050 С до 200—250 С, а газ нагревается от 180—200 °С до 750—800 С. Через специальные отверстия 3 и пылеосадительную камеру 4 газы попадают в котел-утилизатор 5, В нем за счет охлаждения 1 т кокса получают примерно 0,5 т пара достаточно высоких параметров р = (3,94-4,0) МПа и / = (440ч-450) После котла-утилизатора охлажденный газ еще раз очищают от пыли в циклоне 6 и вентилятором 7 вновь направляют в камеру тушения под специальный рассекатель для равномерного распределения по сечению камеры. [c.207]

Необходимо отметить, что приведенные выше формулы для определения щ, полученные путем описания перехода плотного слоя в неподвижный (по прямой прямого хода), имеют общий недостаток зависимость расчетной минимальной скорости псевдоожижения от начальной порозности слоя [18, 19]. Дело в том, что гщ плохо воспроизводимо даже для одного и того же слоя. В то же время известно, что u[c.38]

Далее принято ро = рр (1 — /По), Со = Ср и, согласно [91], 0 = н.сл + 0,1 p duo, где Ан.сл — теплопроводность плотного слоя, определяемая как в [97] d/10<6[c.85]

Результаты экспериментов представлены на рис. 3.12. Так как в опытах с крупными частицами (зажатые плотные слои) с увеличением расходов газа изменялись и его параметры (давление и температура), данные обработаны в безразмерном виде Nu = /(Re). Рисунок иллюстри- [c.88]

Лредставляют интерес исследования сложного теплообмена в другой разновидности концентрированных дисперсных систем — плотном слое. При исследованиях этой среды оказывается возможным за счет вакууми-рования системы исключить конвекцию и теплопровод- ность газа и изучать только радиационный перенос в широком диапазоне температур [153—157]. Результаты этих работ свидетельствуют о том, что для нлотного слоя при обработке экспериментальных данных оказыва.-ется удачным предположение об аддитивности различных механизмов переноса энергии [157]. При этом перенос излучения учитывается введением-коэффициента лучистой теплопроводности [c.139]

Формула (4.3) получена по экспериментальным данным для вакуумированного плотного слоя. Аддитивность процессов переноса энергии была проверена в засыпках, заполненных газом [157]. Результаты пока-зыва-ют, что для оценки сложного переноса в засыпке при высоких температурах можно пользоваться зависимостями для кондуктивно-кснвективной составляющей, полученными при обычных температурах, а дополнительный вклад излучения оценивать подформулам, аналогичным (4.3), установленным экспериментально с вакуумированными засыпками либо в результате расчета. [c.139]

Рис. 4,13. Зависимость степени черноты поверхности псевдоожи-женного слоя от свойств частиц / — эмпирическая формула (4.27) из [139] 2, 3—расчет для расши-зенногр и плотного слоя. Данные 152] с учетом зависимости ера (бр) / — расширенный слой // — плотный

Рис. 4,13. <a href="/info/147289">Зависимость степени</a> черноты поверхности псевдоожи-женного слоя от <a href="/info/620339">свойств частиц</a> / — <a href="/info/27407">эмпирическая формула</a> (4.27) из [139] 2, 3—расчет для расши-зенногр и плотного слоя. Данные 152] с учетом зависимости ера (бр) / — расширенный слой // — плотный

Из сравнения рис. 4.14, а и рис. 4.14, б видно, что в плотном слое при сложном теплообмене вблизи погруженной поверхности формируется температурный профиль, который практически не зависит от излучательных свойств ожижаемых частиц и стенки. [c.178]

В книге излагаются основы теплопереноса и гидромеханики дисперсных систем, выделенных автором в особый класс сквозных потоков. Эти системы рассматриваются, главным образом для случая газ — твердые частицы , с единых позиций и во всем диапазоне концентраций от небольших величин (потоки газовзвеси) до предельно больших значений (движуищйся плотный слой). Анализируются межкомпонентные явления и внешние процессы, возникающие на границах подобных текучих систем. [c.1]

Наконец, третьим отличием является анализ ранее нерассмотренных состояний сквозных дисперсных систем (противоточные системы с тормозящими вставками падающий непродуваемый слой поперечное обтекание поверхности нагрева потоком газовзвеси, а в случае оребрения и вибрации —плотным слоем несвободное истечение слоя теплоносителя и др.). Следует подчеркнуть, что эти и ряд других вопросов нуждаются в дальнейшем развитии, обобщении и правильном приложении к конкретным аппаратам. [c.3]

В книг ь последовательно рассмотрены основные виды сквозных дисперсных потоков (особенно граничные) газовзвесь, флюидная взвесь, продуваемый движущийся плотный слой, гравитационно движущийся плотный слой. Автор стремится к общности изложения и анализа этих вопросов, используя теорию подобия и рассматривая концентрацию твердой фазы как важнейший критерий. Этот критерий позволяет не только проследить за изменениями структуры потока процессами движекия и теплообмена, но и выявить границы существования основных видов проточных дисперсных систем. Вопросы рассмотрены в книге в следующем порядке элементы механики и аэродинамики, межкомпонентный теплообмен, теплообмен с дисперсными потоками. Основная часть работы посвящена вопросам теории дисперсных теплоносителей и ее приложения к расчетной практике. [c.5]

Крайние (граничные) по концентрации формы существования дисперсных потоков — потоки газовзвеси и движущийся плотный слой. Истинная концентрация здесь меняется от величин, близких к нулю (запыленные газы), до тысяч кг/кг (гравитационный слой). Будем полагать, что простое увеличение концентрации вызывает не только количественное изменение основных характеристик потока (плотности, скорости, коэффициента теплоотдачи и др.), но — при определенных критических условиях— и качественные изменения структуры потока, механизма движения и теплопереноса. Эти представления оналичии режимных точек, аналогичных известным критическим числам Рейнольдса в однородных потоках, выдвигаются в качестве рабочей гипотезы [Л. 99], которая в определенной мере уже подтверждена экспериментально (гл. 5-9). Так, например, обнаружено, что с увеличением концентрации возникают качественные изменения в теплопереносе и что может происходить переход не только потока газовзвеси в движущийся плотный слой, но и гравитационного слоя в несвязанное состояние — неплотный слой, т. е. осаждающуюся газовзвесь. Это изменение режима гравитационного движения, связанное с падением концентрации, зачастую сопровождается резким изменением интенсивности теплоотдачи. Обнаружено существование критического числа Фруда (гл. 9), ограничивающего область движения плотного гравитационного слоя и определяющего критическую скорость, при которой достигается максимальная теплоотдача слоя. [c.22]

Современное состояние вопроса общего математического описания дисперсных систем нельзя признать до-статочло удовлетворительным, несмотря на растущий интерес к этой проблеме. Каж травило, в работах, шо-священных этому вопросу, фактически используется феноменологический подход к исследованию дисперсного потока в целом. Идея условного континуума п03(В0Ляет полностью использовать математический аппарат механики сплошных сред, но несет с собой погрешности физического порядка тем более существенные, чем значительней макроднскретность системы. Системы таких уравнений, полученные рядом авторов как общие, все же не охватывают класс дисперсных потоков во всем диапазоне концентраций (вплоть до плотного движущегося слоя). Они не учитывают качественного изменения структуры потока и в связи с этим изменения закономерностей распределения частиц, появления новых сил (например, сухого трения), изменения с ростом концентрации (до предельно большой величины) условий однозначности и пр. В основном большинство работ посвящено турбулентному течению без ограничений по концентрациям, хотя при определенных значениях р наступает переход к флюидному транспорту, а затем — плотному слою. Сама теория турбулентности применительно к дисперсным потокам находится по существу в стадии становления (гл. 3). Наиболее перспективные методы — статистические (вероятностные) применяются мало, по-видимому, в силу недостаточной изученности временной и пространственной структур дисперсных систем Общим недостатком предложенных систем уравнений является их незамкнутость, которая объясняется отсутствием конкретных данных о тензорах напряжений и [c.32]

При этом следствием появления Фтх является, как отмечалось выше, увеличение общих сил трения на границах потока, что в продуваемых системах (например, газовзвеси) проявляется в дополнительной потере давления (Арт), а в гравитационных (непродуваемых) системах— в возникновении поперечного градиента скорости слоя. Статические давления компонентов потока р и рт в общем случае нельзя принимать равными. Они отличаются не только на капиллярное давление при большой дисперсности частиц [Л. 279], но и имеют разное приложение в случае связанного движения плотного слоя частиц gradpT также учитывает внутреннее напряжение в материале частицы, которое может возникнуть из-за механических или термических причин. Проекция равнодействующей сил инерции компонентов на ось х равна изменению количества движения элемента Ах Ау Az зо времени по оси х [c.38]

Дальнейшее увеличение количества частиц в газовом потоке повышает вероятность их стыкования в радиальном направлении и приводит к наращиванию плотности объемной решетки , доводя ее при максимальной концентрации до состояния фильтрующегося движущегося плотного слоя (рис. 8-1,d). Такой аэротранспорт имеет максимальную производительность (гиперфлоу). Перепад давления в подобных плотных дисперсных потоках расходуется лишь на трение частиц о стенки канала и на преодоление веса столба транспортируемого материала (восходящий слой). Следует указать и на промежуточную неустойчивую зону, в которой проскоки газа заполняют все поперечное сечение канала и разделяют компактные массы частиц на отдельные пробки материала (рис. 8-1,г). Эта схема аналогична поршневому режиму псевдоожижения. В наших опытах подобный режим возникал при неотрегулированной работе питающего устройства. По данным (Л. 188] частицы песка и алюминия транспортировались в вертикальном канале воздухом, СОг и гелием при j, = 254-f-2200 кг кг (р = — 0,13 м 1м ) лишь в пробковом режиме. [c.249]

Здесь Gt, Gy—действительный и условный расход слоя в канале. Последний равен расходу слоя через отверстие, равное диаметру канала, определенному по формуле плотного слоя (гл. 9). Согласно [Л. 286] влияние Djdr на концентрацию падающего слоя отсутствует при Dldi> 10—15. На рис. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...