Общая характеристика псевдоожиженного слоя

Закономерности движения жидкостей через зернистые слои, рассмотренные выше, справедливы практически для любых скоростей нисходящего потока. Для восходящего потока эти закономерности применимы лишь при неподвижности слоя твердых частиц.

Рис. 5.1. Движение газа (жидкости) через слой твердых частиц: а) неподвижный слой; б) кипящий слой; в) унос частиц потоком.

При скорости ω ниже критической ωкр.1 твердые частицы неподвижны, порозность и высота слоя неизменны, а гидравлическое сопротивление слоя ∆р возрастает при росте скорости ω. При достижении скорости ωкр1 гидравлическое сопротивление зернистого слоя становится равным его весу, отнесенному к единице площади поперечного сечения, его порозность и высота растут, твердые частицы начинают перемешиваться, слой переходит в кипящее, или взвешенное, или псевдоожиженное состояние.

При росте скорости потока до ωкр2 слой продолжает расширяться и интенсивность движения частиц увеличивается.

При ω>ωкр2 сила гидродинамического сопротивления становится больше силы тяжести и твердые частицы выносятся из слоя.

ωкр1 - первая критическая скорость, или скорость начала псевдоожижения; ωкр2 - вторая критическая скорость, или скорость начала уноса, или скорость свободного витания

H
ωкр1
B
A
A'
O
O'
ωкр2
ω
Δp
ωкр1
B
A
A'
ωкр2
ω

Рис. 5.2. Зависимость высоты слоя и гидравлического сопротивления слоя от скорости газа.

 

Линия ОА′ (прямая при ламинарном течении) соответствует движению жидкости (газа) через неподвижный слой: гидравлическое сопротивление пропорционально скорости, H постоянна. гидравлическое сопротивление объясняется затратами энергии на преодоление сил сцепления между частицами, а также на их трение. После перехода слоя в псевдоожиженное состояние сопротивление его мгновенно падает до постоянного значения, что соответствует т. А и ωкр1. Горизонтальная линия АВ соответствует псевдоожиженному состоянию. При скорости (т. В) начинается унос частиц, вес слоя падает и ∆р уменьшается. При увеличении ω от ωкр1 до ωкр2 высота слоя растет.

При обратном понижении скорости от ωкр2 до ω = 0 получается штрих-пунктирная линия (явление гистерезиса), что объясняется более рыхлой упаковкой слоя при понижении ω. При этом высота слоя H выше первоначальной (линия АО на левом рисунке).

Отношение рабочей скорости ожижающего агента к скорости начала псевдоожижения называется числом псевдоожижения:

Опытами установлено, что интенсивное перемешивание достигается уже при .

Однородное псевдоожижение возможно лишь в потоке капельной жидкости. При этом жидкость движется в каналах между частицами сплошным потоком.

В промышленности чаще всего используют псевдоожижение в системе газ-твердая фаза. В этой системе псевдоожижение является неоднородным, т.к. часть газа движется в виде пузырей. При увеличении скорости газа могут даже образоваться газовые «пробки» (поршневой режим) или газовые каналы. Предельный случай каналообразования – фонтанирование (образуется один большой центральный канал).








Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 1238; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.