На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Фильтрационное перемешивание

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Все же приходится констатировать, что фильтрационное перемешивание изучено недостаточно. В частности, необходимы уточнение числовых значений коэффициента пропорциональности (обратного диффузионному критерию Пекле) и исследование изотропности перемешивания. Данные Резерфорда и Амундсена [Л. 703], а также Эбаха я Уайта {Л. 821]нетюдтверждают изотропности перемешивания, а указывают, что интенсивность продольного перемешивания бывает выше, чем поперечного. Однако в плотном слое 'вряд ли происходит обратное движение объемов среды. По-видимому, явление, называемое продольным перемешиванием, связано здесь с 'неравномерностью распределения скоростей потока по сечению слоя. Подобная неравномерность, как показано в гл. 5 на примере теплообмена, приводит к снижению средней разности потенцила переноса в слое, т. е. к эффекту, аналогичному тому, который наблюдался бы при обычно подразумеваемом равномерном распределении потока среды и интенсивном продольном перемешивании.[145, С.39]

При прохождении сквозь плотный слой зернистого материала наблюдается перемешивание жидкости (таза), так называемое фильтрационное перемешивание или-диффузия. Простейшей схемой фильтрационного перемешивания является представление, что поток носит струйный характер и каждая струйка разветвляется, огибая разные частицы, и перемешивается с аналогично разветвляющимися соседними струйками [Л. 175 и 744]. Так, в монографии Чудновского {Л. 175] отмечается, что на высоте двух рядов частиц '/4 газового потока «обменивается с соседними отверстиями на расстоянии d» (диаметра частиц). Однако, исходя из подобных представлений, трудно объяснить, почему в ламинарной области фильтрации коэффициенты переноса меняются по иному закону, чем в переходной. По-видимому, лучше выделяет основное в сложном механизме фильтрационного перемешивания иной подход (Л. 9 и 744], довольно четко развитый в работе Аэрова и Умник [Л. 9]. Они отмечают, что в слое уже при относительно малых Re наблюдается турбулизация («ли, 'как они пишут, турбулентность) потока между частицами и в этих ограниченных смежными частицами пространствах преобладающее значение приобретает турбулентный механизм переноса. Конвективная составляющая коэффициента диффузии в слое[145, С.37]

Итак, по этим данным фильтрационное перемешивание около стенки в условиях аст.макс оказывается примерно в 20 раз слабее, чем в средине плотного слоя тех же частиц при той же скорости фильтрации.[145, С.333]

Пока отсутствуют данные для точного расчета величины конвективного переноса от стенки к псевдоожи-женному слою. Более изучено конвективное фильтрационное перемешивание внутри плотного слоя. Например, по данным В. А. Баума [Л. 107] диффузионный критерий 'Пекле Рет«*10 в широком диапазоне Re — от 5 до 2 000. Конвективный перенос от стенки к первому ряду частиц в псевдоожиженном слое будет слабее из-за большей порозности слоя и отсутствия постоянного кон-такта частиц со стенкой. Поэтому лишь в первом при -ближении можно пренебречь этой разницей и принять для ориентировочной оценки конвективного переноса в нашем случае соотношение[145, С.333]

Радиальное перемешивание испарившегося топлива с воздухом также может быть существенным, особенно для крупнозернистых слоев (так называемое фильтрационное перемешивание газовой фазы) [Л. 14]. Для слоев тонкодисперсных частиц важную роль может играть механическое перемешивание газа материалом.[44, С.156]

В заключение вводных замечаний отметим, что и мнение Лева [Л. 988] о чисто вторичном характере перемешивания текучего в псевдоожиженном слое неправильно, так как даже в неподвижном слое частиц происходит фильтрационное перемешивание среды, а из-за неравномерности профиля скоростей создается эффект, проявляющийся как продольное перемешивание.[145, С.182]

С другой стороны, и так называемая ламинарная фильтрация является ламинарным течением лишь в том общем смысле, что здесь преобладает проявление сил вязкости по сравнению с инерционными, что и определяет линейный закон сопротивления. Однако следует иметь в виду, что при ламинарной фильтрации имеется сильное поперечное перемешивание текучего. Как показал В. А. Баум, подобное «фильтрационное перемешивание» почти одинаково в ламинарной, переходной и даже турбулентной областях фильтрации [Л. 10]. Это естественно, так как для двухфазной системы твердые частицы—текучее при столь 'высокой концентрации частиц, как в плотном слое, поперечное перемешивание текучего должно -в большей мере определяться размерами частиц, чем режимом течения между ними, когда в пределах каждого промежутка перенос достаточно интенсивен благодаря огибанию частиц текучим или от-рывно'му их обтеканию.[145, С.23]

Лемлих и Кальдас [Л. 8Э1] в отличие от Вессера и Мардуса псевдоожижали водой слои очень мелких стеклянных шариков (40— 680 мк). Труба (колонна) имела диаметр 51 мм и стенки ее обогревались паром. И в этих опытах присутствие слоя заметно увелччи--вало коэффициент теплообмена, а в зависимости аст псевдоожижен-ного слоя от скорости фильтрации наблюдался максимум. Для столь мелких частиц, как у Лемлиха и Кальдаса, фильтрационное перемешивание было, по-видимому, 'незначительным, и, как для слоев, псевдоожиженных газами, наблюдалась обратная зависимость OCT. макс от диаметра частиц:[145, С.373]

Если ло технологическим и другим особым условиям можно работать с плотной фазой псевдоожиженного слоя вблизи ссст.макс, то лучшим ориентиром для расчета поверхностей нагрева, чем ненадежные пока обобщенные корреляции аст, могут явиться эмпирические формулы для аст.макс, например формулы Взрыгина и Мар-тюшина [Л. 877] или автора [Л. 741] с поправками на радиацию (см. стр. 334) для высокотемпературных слоев и на фильтрационное перемешивание (в газах — для частиц крупнее 0,7 — 1 мм). При этом, по-видимому, можно брать Аф~ leCrYr^onT^, а да0пт рассчитывать по эмпирической формуле Саркица (10-60):[145, С.412]

В частности, при весьма большом коэффициенте теплопроводности среды (например, для слоя, псевдоожи-женного водой) обычно будет велико абсолютное значение показатели степени в (10-9), т. е. не сможет в полной мере проявиться эффект увеличения аст при переходе от смывания стенки чистой водой к омыванию псевдоожиженным слоем. За время смены частиц первый ряд их будет успевать сильно прогреваться, а значит, мал будет средний температурный напор, действующий между стенкой и первым рядом частиц. В итоге при большом Яс среды теплообмен стенки с псевдоожиженным слоем, где подавлено фильтрационное перемешивание среды около стенки, может оказаться слабее тепло-[145, С.330]

В то же время утверждение авторов, что в псевдоожиженном слое «газовый поток следует рассматривать всюду по существу ламинарным и что промежуточный газ служит только средством передачи тепла от частицы к частице и от частицы к стенке исключительно нормальной коддукцией», не является строгим. В действительности в псевдоожиженных слоях значения числа Рейнольдса, отнесенного к размеру частиц и скорости фильтрации, достигают нескольких десятков. Например, даже для сравнительно мелких частиц (с?=0,31 мм) при скорости фильтрации шф=0,5 м/сек в потоке воздуха комнатной температуры Кеф«20. Обтекание частиц будет с отрывом потока. Будет наблюдаться фильтрационное перемешивание, т. е. в какой-то мере конвективный механизм переноса. Но можно согласиться, что подобный конвективный перенос будет незначителен при мелких частицах, а высока будет кондуктивная составляющая коэффициента теплообмена. Пограничный газовый слой на стенке при касании частиц может испытывать некоторые местные возмущения или даже турбулизацию, если придерживаться мнения 3. Ф. Чуханова [Л. il77], что точки касания частиц являются центрами искусственной турбулизации при малых числах Рейнольдса. Однако непосредственно интенсивность подобных возмущений пограничного слоя не исследована и значимость «х является спорной.[145, С.357]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную