ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Неоднородность псевдоожиженного слоя и техника измерений из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" Расчетные соотношения (15.3) - (15.5) базируются на понятии среднего значения порозности ПС. Однако измерения показывают неравномерное ее распределение по высоте слоя [7] (рис. 15.5). Более того, на рис. 15.5 показано распределение по высоте ПС среднего значения порозности, усредненного по времени. В действительности же значения порозности в каждой точке слоя сильно изменяются в максимально возможном диапазоне от е , практически до единицы. [c.522] Все эти изменяющиеся во времени и в пространстве параметры ПС измеряются теми или иными методами [8]. [c.523] Наиболее распространены измерения локальной порозности внутри ПС малогабаритным емкостным датчиком, размещаемым в той или иной точке слоя так, чтобы пластины конденсатора располагались вертикально, по возможности наименее возмущая структуру слоя в месте расположения датчика. Электрическая емкость конденсатора зависит от количества дисперсной твердой фазы, находящейся между пластинами конденсатора, т.е. от 1-е. Малоинерциоиная электрическая схема фиксирует быстроизме-няющиеся значения локальной порозности схема может быть дополнена системой автоматизированной обработки измерений порозности. Недостаток емкостного метода состоит в некотором возмущающем воздействии самого датчика на локальную структуру ПС. Преимущество перед другими методами - в измерении локальных, а не усредненных значений порозности. [c.523] Для измерения скоростей перемещения частиц внутри ПС также используются экспериментальные методы. Согласно одному из них частица (или несколько частиц) помечается какой-либо радиоактивной меткой, и положение помеченных частиц внутри ПС фиксируется предварительно отградуированными приемниками излучения. По изменению положения меченых частиц определяется скорость их перемещения. Метод также не искажает локальную структуру ПС, но градуировка измерительной схемы и расщифровка получаемой информации оказываются весьма громоздкими. [c.524] Еще один метод фиксации местоположения частиц в ПС состоит в непрерывной киносъемке слоя в рентгеновских лучах, которые в значительной степени проникают через стенки аппарата и массу частиц, но не проходят через частицы, помеченные, например, солями свинца. Съемка ведется синхронно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что дает возможность расшифровывать пространственное положение частиц и затем с помощью покадровой автоматизированной обработки кинопленки вычислять скорости их движения. Здесь отсутствуют возмущения в локальной структуре ПС, но требуется дорогостоящее оборудование, преобразующее рентгеновский диапазон излучения в световой. [c.524] Скорости перемещения твердых частиц в ПС можно измерять с помощью пьезодатчика, помещаемого в ту или иную точку слоя. Пьезокристалл реагирует на удар частицы появлением импульса в электрической измерительной схеме. Размер импульса зависит от скорости и массы ударяющейся о датчик частицы. Зависимость импульса от скорости частицы находится предварительной градуировкой датчика и измерительной схемы. Такой метод измерения скоростей частиц дает надежные результаты только в разряженных системах большой порозности, в которых удары частиц о поверхность датчика индивидуальны и не демпфируются иными частицами, затормозившимися около датчика. Условия такого рода имеют место, например, в ядре фонтанирующего слоя. [c.524] Скорости газа в ПС можно измерять с помощью миниатюрного сферического зонда, что позволяет определять не только значение. [c.524] НО и направление скоростей. Однако расшифровка показаний необходимых здесь пяти дифференциальных микроманометров в условиях работы шарового зонда внутри ПС оказывается громоздкой и не всегда однозначной. [c.525] Термоанемометр представляет собой нагреваемую от внешнего стабилизированного по напряжению источника нить (нити), по изменению температуры и электрического сопротивления которой можно судить о скорости обтекания нити потоком газа. Тонкая нить успевает реагировать на пульсации локальной скорости газа с частотами в десятки и более пульсаций в секунду, но в условиях ПС должна быть защищена от механического и теплового воздействия твердых частиц, например окружающей ее сеткой, что делает датчик громоздким и вносящим возмушения в локальную структуру ПС. [c.525] Еще один способ измерения локальной скорости газа связан с использованием в качестве датчика тлеющего электрического разряда, вольт-амперная характеристика которого реагирует на мгновенное значение локальной скорости газа. Такой датчик в условиях ПС также требует защиты от воздействия движущихся частиц. [c.525] К сожалению, все способы измерения локальных скоростей связаны с размещением в точке измерения датчика, возмущающего структуру слоя. [c.525] Иные возможные способы измерения локальных значений порозности и скоростей движения фаз в системах дисперсная фаза - газ (жидкость) изложены в [8]. [c.525] Значительное число проведенных разными авторами и различными методами измерений внутренних характеристик ПС показали большое разнообразие в их поведении. Численные результаты измерений использовались, во-первых, для формальной, упорядоченной их обработки (см. 15.1), а во-вторых - для разработки тех или иных модельных представлений о поведении дисперсной и сплошной фаз в ПС. Наиболее известным примером такого рода является так называемая двухфазная модель ПС. [c.525] Вернуться к основной статье