ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Температурные пульсации в кипящем слое из "тепло- и массообмен в кипящем слое" Распределение температур в кипящем слое непосредственно связано с движением частиц и среды. Для косвенной оценки равномерности температурного поля при различных гидродинамических режимах авторами были изучены температурные пульсации в слоях, ожижаемых воздухом и водой. Экспериментальное изучение турбулентных пульсаций температуры облегчает понимание сущности процессов гидродинамики и теплооб мена в кипящем слое и помогает более обоснованно рассчитывать теплообменные аппараты. [c.107] Ввиду сложности и малой изученности этого вопроса основная задача исследования заключалась в установлении некоторых качественных характеристик температурных пульсаций в слое. Исследования проводились на установках [19, 195], которые использовались для изучения теплообмена и были описаны выше. [c.107] Методика проведения эксперимента состояла в еле- дующем. После установления определенного гидроди намического режима для данной фракции чартиц включали высокочастотный генератор и создавали стационарный тепловой поток от частиц к ожижающей среде. Затем измеряли температуру среды до и после слоя, расход среды и высоту кипящего слоя. Благодаря уста-новке термопар в различных точках по высоте слоя температурные пульсации фиксировались на диаграммной ленте электронного потенциометра. Длина записи для более точной математической обработки результатов составляла не менее 300 мм. Не выключая высокочастотного генератора, изменяли расход ожижающей среды (воды или воздуха), вновь производили необходимые измерения и запись пульсаций. [c.108] Измерения турбулентных пульсаций температуры производили с различным количеством медных, алюминиевых и графитовых частиц при определенных расходах среды. Предварительные опыты показали, что зарегистрированные прибором колебания температуры вызваны ее турбулентными пульсациями в слое, а не воздействием различных внешних факторов, таких, как колебание расхода среды, вибрация термопары, влияние высокочастотного магнитного поля. [c.108] Изменение интенсивности турбулентных пульсаций температуры по высоте кипящего слоя показано на рис. 29. Затухание колебаний с высотой связано, вероятно, с уменьшением температурного напора между частицами и средой. Если считать, что незащищенная термопара показывает примерно среднюю температуру слоя, то, естественно, амплитуда колебаний должна быть больше в нижней части слоя, где поток холодный, а частицы нагретые. Дисперсия уменьшается по высоте активной зоны. Увеличение тепловой нагрузки при прочих равных условиях вызывает рост колебаний температуры в слое, так как в этом случае растет температурный напор между частицами и средой. Верхние кривые на этих рисунках соответствуют большей плотности теплового потока. [c.111] Амплитудные характеристики пульсаций принимают иной вид при различных режимах ожижения. [c.111] На рис. 30 показано уменьшение амплитуды колебаний с увеличением расхода среды при одинаковой высоте установления термопары. Это влияние скорости связано, по-видимому, с повышением интенсивности движения частиц и выравниванием температурного поля. Картина изменения интенсивности температурных пульсаций по высоте слоя и в зависимости от скорости среды может считаться аналогичной картине турбулентных пульсаций при движении жидкости в трубе [167]. [c.111] Интересно отметить резкое уменьшение пульсаций температуры при ожижении мелких частиц, когда в меньшей степени проявляется неравномерность структуры слоя. Ббльшие значения дисперсии на крупных частицах можно объяснить менее интенсивным движением этих частиц. [c.111] На рис. 31 представлена зависимость иитенсивности пульсаций температуры от критерия Ке для разлинных фракций частиц, ожижаемых воздухом, при одинаковом отношении Ят/Я с. [c.113] Несмотря на большой разброс точек, видна отчетливая тенденция к увеличению интенсивности температурных пульсаций с ростом размера частиц, что указывает на увеличение неравномерности температурного поля в слое и рост активной зоны теплообмена. [c.113] Для объяснения физической сущности. пульсаций, измеряемых незащищенной термопарой, нами измерялись пульсации при помощи защищенной термопары. Опыты показали, что в этом случае наблюдаются значительно более плавные колебания. При измерении колебаний незащищенной термопарой частота и амплитуда пульсаций увеличиваются. Вероятно, температурные пульсации здесь можно рассматривать как результат наложения пульсаций за счет движения частиц и колебаний температуры среды. [c.113] Вернуться к основной статье