ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Струйный пробой неподвижного слоя из "Струйное псевдоожижение" Рассмотрим инфильтруемый струей объем слоя, ограниченный неподвижными частицами. Струя газа (рис. 2.7) подается из точки О в плоскости у = 0 основания слоя и развивается в границах у = сх г — Н [5, 30]. [c.59] Выделим элементарный объем инфильтруемого струей слоя толщиной йу и рассмотрим равновесие сил, действующих на него. Для упрощения задачи положим, что напряжения Действуют на элемент слоя (г, г + (1г) в объеме конуса, касательного к параболоиду в точке х = Ь , а гидравлические силы и сила тяжести-в объеме параболы вращения. [c.59] При выводе выражения (2.13) принято, что слой выталкивается вверх гидравлическими силами, а на боковой границе струи достигается предельное условие для силы трения. Проведенный в работе [86] анализ подобного состояния материала, ограниченного наклонными непроницаемыми стенками, показал, что в слое существует поверхность, нормальная к потоку газа, на которой продольные напряжения равны нулю. Для струи, развивающейся в неограниченном слое, эта поверхность является границей раздела, отделяющей неподвижный слой от циркулирующих частиц. В общем случае она описывается функцией = г о (0). Аппроксимируя эту функцию сферой радиуса Гд в пределах телесного угла й, получим граничное условие для определения а г из уравнения (2.13) аг = 0 при г = Го. [c.60] Очевидно, что при г = К имеем аг = 0-второе граничное условие для определения критического расхода газа Q ,p, начиная с которого система, описываемая уравнением (2.13), существовать не может. [c.60] При 0 0 (т- оо), т.е. для аппаратов с вертикальными стенками, уравнение (2.15) принимает известную форму выражения для определения скорости начала псевдоожижения (см., например [79, 81]). [c.60] При развитии плоской струи на расстояниях, соизмеримых с длиной щели Д для коэффициента а в уравнении (1.34) может быть принята лищь нулевая размерность. Струя, согласно соотношению (1.37), имеет плоские границы и распространяется в слое подобно свободной затопленной струе. При решении плоской задачи ограничимся постановкой, принятой для круглой струи. Считаем, что течение газа радиально-симметричное. Границами струи являются плоскости, в линии пересечения которых лежит линейный источник. Угол между плоскостя ш 0 (рис. 2.8, а). [c.61] При 0- O (m- oo), T.e. для аппаратов с вертикальными стенками, опять приходим, как и выше, к известной форме выражения для определения минимальной скорости псевдоожижения. [c.62] Из уравнения (2.21) следует, что струйный пробой слоя происходит (нет зависимо от его высоты) при достижении скоростью газа на поверхности инфильтруемого объема значения [/ р, постоянного для данных частиц и меньшего (но близкого), чем скорость начала псевдоожижения. [c.62] При больших высотах слоя протяженность щели Ьне влияет на характер распространения струи. Тогда, согласно рассуждениям, приведенным в разделе 1.8, границами струи и для плоской задачи являются ветви параболы у = Сх . [c.62] Решим задачу пробоя слоя для такой ситуации. Струя газа (рис. 2.8, б) подается в слой из точки О в плоскости у = О основания слоя и распространяется в нем в боковых границах у = Сх . С торцов струя ограничена стенками аппарата трением частиц о стенки пренебрегаем. [c.62] На рис. 2.9 представлены результаты расчета по уравнениям (2.16), (2.18) и (2.22) критического расхода струи, обусловливающего пробой неподвижного зернистого слоя, в сопоставлении с опытными данными. Эксперимент проводили на слое частиц полистирола ( э = 2,7 мм) при истечении газа из круглого ( 0 = 6 мм) и полуограниченного круглого ( = 10 мм) сопел и щели размером а х 8 = 100 х 1,8 мм. Высота слоя изменялась от 30 до 180 мм. Расчетные значения бпр определяли для плоской щели при значениях 0 = 25,6°, х = 1,68 и К/=0,6, для круглой струи-при значении С = = 59,9 м , для полуограниченной струи-при значении С = 42 м . Параметры 0, С и С оценивались из единичного опыта при высоте слоя Н = = 50 мм. Как видно из рис. 2.9, опытные и расчетные значения хорошо совпадают между собой. [c.63] Вернуться к основной статье