ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамика однородной двухфазной среды из "Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности" Для описания гидродинамики двухфазных сред в настоящее время существует два основных подхода статистический [6, 7] и континуальный [8—11]. Несмотря на существенные различия, общей для обоих методов является проблема замыкающих соотношений и, в частности, определение механического взаимодействия фаз — сплошной и дисперсной. [c.13] В принципе, эту задачу можно аналитически решить методами статистической гидромеханики, однако трудности, которые возникают на этом пути в области неразрешенных задач гидродинамики, не позволили до сих пор получить окончательный результат для системы с множеством частиц. [c.13] С другой стороны, в гидродинамике накоплено много экспериментальных данных, касающихся механического взаимодействия различных тел с потоком сплошной среды. Это позволяет использовать их для нахождения обобщенного выражения сил межфаз-ного взаимодействия через параметры двухфазного потока в рамках теории взаимопроникающих континууг.ов и получить конструктивные решения для ряда практических задач [12, 13]. [c.13] в рамках континуальной теории, однородной двухфазной средой будем называть такую среду, в которой размеры частиц и расстояния между ними несоизмеримы с размерами ограничивающего среду пространства. В такой среде концентрация дисперсной фазы изменяется в пространстве и времени монотонно от какой-то начальной величины до конечной или до бесконечно Малой. Подобная физическая модель позволяет представить дисперсную фазу как непрерывный континуум и использовать для описания взаимопроникающего движения фаз систему уравнений, содержащую для обеих фаз уравнения сохранения количества движения, массы и энергии. [c.13] Рассмотрим составляющие правой части уравнений сохранения количества движения (1.22) и (1.23). Первые члены — внешние массовые силы единичного объема вторые — силы вязкого трения, действующие по поверхности раздела фаз и, согласно третьему закону Ньютона, имеющие- одинаковые абсолютные величины, но разные знаки третьи — описывают силовое воздействие градиента давления (принятое выражение — силы Архимеда) на сплошную и дисперсную фазы четвертые — характеризуют внутренние напряжения в сплошной и дисперсной фазах. [c.14] Основные трудности, которые возникают в практической реализации уравнений (1.22) и (1.23), заключаются в нахождении замыкающих соотношений для вторых и четвертых слагаемых. В одном случае неразрешима пока задача турбулентного переноса частиц дисперсной фазы, в другом — задачи дальнего (когда гидродинамическая обстановка одной частицы влияет на движение другой и когда они вместе влияют на внутреннее трение в сплошной среде) и ближнего взаимодействия (передача количества движения через удар в ансамбле частиц). [c.14] Уравнение, определяющее удельную силу /г, действующую по поверхности раздела фаз, будет выведено в следующем параграфе. [c.14] Чтобу разобраться в физическом смысле этих уравнений, рассмотрим ряд простых примеров. [c.14] Из рассмотренных примеров следует также вывод о корректности уравнений (1.26) и (1.27). И все же остановимся подробнее на слагаемом, характеризующем силу Архимеда, поскольку у многих исследователей трактовка этой силы не однозначна [16 19, с. 26—57]. [c.15] Пренебрежение градиентными силами может приводить к значительным погрешностям и в расчете пневмотранспортных процессов. [c.16] Рассмотрим пневматический транспорт в вертикальной трубе. Силами трения фаз о стенки пренебрежем. [c.16] Сравнивая (1.37) и (1.38), нетрудно найти разницу и влияние на нее е в силовом воздействии газа на частицу. В особой степени это касается тех участков трассы, где дисперсная фаза разгоняется, т. е. где е минимальна. [c.16] Уравнение состояния дисперсной фазы (1.42) отражает тот факт, что с ростом уплотняющего напряжения а, увеличивается насыпная плотность материала. Подобную характеристику состояния сыпучей среды называют компрессионной [1,2. [c.17] Вернуться к основной статье