ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аналогия между псевдоожиженным слоем и капельной жидкостью. Н. И. Гельперин, В. Г. Айнштейн (СССР) из "Псевдоожижение" Интенсивность теплообмена в псевдоожиженном слое зависит от скорости ожижающего агента и его теплопроводности, размера и плотности твердых частиц, их теплофизических свойств, геометрических и конструктивных особенностей аппаратуры и ряда других факторов. Из-за множества независимых переменных и сложности их влияния на теплообмен предложенные эмпирические формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи, как правило, справедливы лишь в областях, ограниченных условиями экспериментов, на которых они базируются. Эти формулы, разнообразные по структуре, количеству и качественному составу входящих в них переменных, можно разделить на две группы, из коих одна относится к определению /imax (а также Z7opt), а вторая — к расчету h на восходящей или нисходящей ветви кривой h — и. Ниже приводится сопоставление ряда предложенных формул для произвольно выбранной модельной системы стеклянные шарики [плотность pj = 2660 кг/м , насыпная плотность 1660 кг/м , теплоемкость s = 0,8 кДж/(кг -К) = = 0,19 ккад/(кг -°С)] — воздух (или вода) при 20 °С. [c.415] Из рис. Х-2, а видно, что в рассматриваемом интервале значений Аг удовлетворительно согласуются формулы, отвечающие кривым 3—12. Расчетные значения Numax отклоняются от некоторого среднего на (10—20)%, а показатель степени при числе Архимеда (если постулировать степенную зависимость Numai от А г) колеблется в пределах 0,2—0,25. Значительное расхождение остальных формул, как показал анализ большей частью объясняется особыми условиями экспериментов (теплообмен с тонкими проволоками низкие слои, соизмеримые с зоной влияния распределительной решетки жидкостное, т. е. однородное псевдо-ои ижение и т. д.). [c.415] Цифры у кривых — номера литературных источников. 1 — горизонтальная проволока г, 116, 14 — горизонтальный змеевик з, б, 10, 12, 13 — вертикальная труба (10 — в трубном пучке) , 11а, 12, 13 — горизонтальная труба (8, 12 — в коридорном и шахматном пучках) 9, 16 — шар 17 — наружная стенка аппарата 19, 20 — то же, жидкостное псевдоожижение — режим интенсивного псевдоожижения 4, 5, 7, 14, 15 — обработка литературных данных. [c.416] Изложенное не исключает возможности приближенной оценки Лтаах и Uopt с помощью удачно подобранных соотношений (см. раздел 1.Д) при развитом псевдоожижении характеристики слоя в значительной мере выровнены по его объему. [c.417] Расхождение (более чем на порядок) значений й, вычисленных по сопоставляемым формулам (формулы для теплообмена с наружной стенкой обнаруживают расхождение почти на два порядка), объясняется рядом причин. Одна из них состоит в широком разнообразии методов и условий экспериментов, на которых базируются формулы разных авторов (диапазоны температур и давлений, физические свойства ожижающего агента и твердых частиц, геометрические характеристики слоя и конструктивные особенности аппаратуры). Эти условия могут, кроме того, не совпадать с принятыми нами для сопоставления, приведенного на рис. Х-3, хотя формула каждого автора удовлетворительно описывает его экспериментальные данные. [c.418] В разработке физической модели теплопереноса в псевдоожиженном слое можно выделить три основных направления. [c.418] Основной недостаток рассматриваемых моделей (не затрагивая искусственных приемов и математических погрешностей ),. состоит в игнорировании влияния на теплообмен теплофизических свойств твердого материала (в частности, его теплоемкости). Последующее включение параметров, характеризующих эти свойства, в эмпирические формулы пе достигает цели самые удачные из этих формул (например. Лева ) расходятся с опытными данными в 4—5 и более раз. [c.419] Заметим, что модели, базирующиеся на кондуктивном переносе тепла, через пограничную пленку, могут оказаться полезными для оценки конвективной составляющей теплопереноса. [c.419] Экстремальный характер изменения к при увеличении С/ объясняется одновременным ростом температурного напора и падением концентрации твердого материала (при малых V превалирует первый фактор, при больших — второй). Количественная интерпретация приводит в данном случае не к степенным, а к экспоненциальным или гиперболическим зависимостям. [c.419] Изложенный механизм можно рассматривать применительно лишь к однородному псевдоожиженному слою, но не к системе, осложненной барботажем газовых пузырей. [c.419] Здесь подразумевается, что за время контакта пакета с поверхностью тепловая волна не достигает его противоположной границы именно этот случай характерен для псевдоожиженного слоя Базируясь на выражении (Х,2), можно подойти к теоретическому определению коэффициента теплоотдачи в псевдоожиженном слое. [c.420] В дальнейшем будем оперировать мгновенным термическим сопротивлением непрерывной фазы На = 1/Лцгн очевидно, На изменяется во времени. [c.421] Из табл. Х-2 виден одинаковый характер зависимости Л,, (следовательно, и h) от Ew/Rr в любых граничных условиях. [c.422] Более заметное отличие величин могло явиться результатом численной конкретизации /с,. Заметим, наконец, что в практически интересном для псевдоожижения диапазоне RwIRr (обычно 0,1—2,0) различие величин Ащ и А не превышает 5%. [c.424] Баскаков, базируясь на собственных и литературных данных о значениях и показал что измеренные коэффициенты теплоотдачи достаточно хорошо согласуются с вычисленными по формуле (Х,11) для частиц мельче 0,3 мм. В случае более крупных частиц, когда за время контакта с поверхностью успевают прогреться лишь один или несколько их рядов, наблюдается некоторое расхождение. В этих условиях, строго говоря, непрерывную фазу уже нельзя рассматривать как континуум с эквивалентной теплопроводностью к . Однако во всех случаях, при псевдоожижении газами умеренной температуры частиц не крупнее —2 мм характер изменения расчетных значений к вполне удовлетворительно следует эксперименту. [c.424] При отсутствии значений использовали частоту прохождения пузырей в исследуемой точке фь (пунктирные линии) было принято, что отношение ф/,/фь = (обычно близкое к —1,5) н зависит от размера частиц. Заметим, что неравенство 1 обусловлено сменой пакетов под действием газовых пузырей, проходяш,их не только около поверхности, но и на некотором удалении от нее. [c.426] Вернуться к основной статье