ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Струя в стационарном слое из "Струйное псевдоожижение" Процесс распространения струи в мягком режиме истечения без нарушения сплошности (цельности) слоя характеризуется расширением фронта фильтрации по высоте слоя и интенсивным гашением осевой скорости, приводящим к существенному выравниванию профиля скорости струи в слое на незначительных расстояниях от сопла. При коаксиальном размещении сопла в цилиндрическом аппарате уплощение профиля скорости происходит в слое уже на высоте порядка радиуса аппарата [1]. Это согласуется с результатами опытов, приведенными в работах [2-4]. Угол раскрытия струи существенно зависит от размера частиц слоя. [c.10] По мере увеличения скорости истечения струи гидравлические силы (зависящие дополнительно от вязкости вещества струи, размера частиц и по-розности слоя) приводят к изменению напряженного состояния в некоторой окрестности у отверстия по сравнению со статическим состоянием, характерным для данного слоя при отсутствии потока. Частицы постепенно разгружаются от имевшихся нормальных напряжений и получают возможность поворачиваться. Силы внутреннего трения и сцепления частиц уменьшаются, и в локальном конусообразном объеме слоя под действием касательных напряжений сдвига появляются нарастающие микропластиче-ские деформации. Последние приводят к скольжению частиц друг относительно друга и появлению замкнутых циркуляционных контуров (вихрей), образуемых подвижными частицами между разреженной центральной частью струи (факелом) и периферийной областью (слоем). [c.10] Диаметр активной зоны с вихревым движением частиц превышает в два и более раза диаметр факела. Это соотношение уменьшается с увеличением размера и шероховатости частиц. Что касается размеров факела, то они возрастают с увеличением начального импульса струи и уменьшением размера и плотности частиц. [c.11] Начальная скорость струи, при которой возникает отмеченная локальная циркуляция в некотором объеме слоя возле отверстия, названа скоростью вихревого скольжения частиц С/ос [5]. Эта скорость зависит от свойств частиц и напряженного состояния слоя [4] и может служить характеристикой сыпучего материала. [c.11] Факел большей протяженности получить в слое без его последующего пробоя нельзя. [c.11] Увеличение размеров образовавшегося факела сопровождается периодическим изменением его формы с эллиптической до грибовидной и происходит в фильтрующемся слое, образованном перед фронтом факела за счет стока газа в слой. Важно подчеркнуть, что по характеру циркуляции частиц в каверне, по изменению формы головной части факела течение в стационарном зернистом слое качественно идентично струйному течению в псевдоожиженном слое, описанному в разделе 1.2.2. Однако в отличие от псевдоожиженного слоя, в стационарном не происходит полного перекрытия канала и отсоединения его от разбухшей верхней части, представляющей собой газовый пузырь. [c.11] При дальнейшем приближении факела к поверхности слоя увеличивается локальное вспучивание слоя (вплоть до пробоя), протекающее так же, как и при выходе газового пузыря на поверхность псевдоожиженного слоя. После пробоя слоя формируется (см. рис. 1.3, ж) квазиустойчивый струйный канал, площадь сечения которого монотонно увеличивается с ростом расстояния от сопла. Скорость струйного пробоя слоя ((/пр) возрастает с увеличением высоты слоя и плотности его укладки, диаметра и плотности частиц и с уменьшением размера сопла (щели). [c.12] Пробой неподвижного слоя струей (при и о = С/пр) сопровождается выбросом частиц в надслоевое пространство на расстояние порядка высоты слоя. Получить фонтан меньшей высоты не представляется возможным. При (7о (/пр высота фонтана частиц возрастает, а при и , и р фонтанирование вырождается. Значительное уменьшение высоты фонтанирования струи (при 17 = [/ р) можно достичь аэрированием неподвижного слоя. С возрастанием степени аэрирования неподвижного слоя резко уменьшается скорость струйного пробоя (рис. 1.5), а фонтанирование протекает в более мягком режиме. Кривые зависимости и р = / изображенные на рис. 1.5, имеют форму, близкую к параболе, с вертикальной осью симметрии. При Ж 1 функция сначала убывает, достигая минимума при IV = 1, а затем (при IV 1) возрастает. [c.13] Вернуться к основной статье