ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зондовые методы исследования гидродинамики двухфазных систем из "Экспериментальные методы исследования гидродинамики двухфазных систем в инженерной химии" В этом параграфе будут расС]Мотрены основные зондовые методы измерения параметров движения включений дисперсной фазы метод турбулиметра метод, основанный на измерении массы частиц, попадающих в ловушку методы, использующие магнитную, тепловую или электрическую пометку частиц дисперсной фазы емкостный метод пьезометрический метод. Кроме того, будут описаны некоторые другие зондовые. методы, пока еще не получившие широкого распространения в практике исследования гидродинамики двухфазных систем. [c.131] Противодействующая сила, как можно показа7Ь, пропорциональна току I в обмотке двигателя = где у — определяемый экспериментально коэффициент пропорциональности, численно равный протнводействуюик й окне, возникающей при /= 1 мА. [c.133] Как показал опыт, при движении тела с относительно малыми с оростями сила трения практически остается постоянной для данной установки. [c.133] Метод турбулиметра был применен Р. Б. Розенбаум и О. М. Тодесом в работе [П1] для исследования реологических свойств псевдоожиженных слоев песка, алюмосиликата, электрокорунда и т. п. Размеры частиц сыпучего материала менялись в пределах 0,12—1,25 мм. В качестве ожижающего агента использовались воздух, гелий и углекислый газ. [c.134] Опыты показали, что при числах псевдоожижения вплоть до четырех графики зависимости силы сопротивления от скорости представляют собой прямые линии. Разброс экспериментальных точек, полученных при падении тел, примерно такой же, как и точек, полученных при подт еме, хотя в отдельных случаях при подъеме наблюдаются несколько большие отклонения. Это объясняется тем, что не всегда удается остановить тело сразу же по выходе его из слоя. [c.135] Зная массу и объем тела, а также среднюю плотность псевдоожиженного слоя, можно произвести предварительную оценку величины тока в двигателе, при которой тело повисает в слое. [c.135] Причем, чем больше диаметр шара и, следовательно, площадь его поверхности, тем заметнее становится расхождение. [c.135] Рассмотри.м некоторые примеры использования метода турбулиметра для измерения пульсаций скорости частиц в псевдоожиженном слое. [c.135] Оригинальная конструкция турбулиметра, представляющего собой полупогруженный в слой вертикальный цилиндр диаметром 17,8 мм, описана в работе [197]. Под действием ударов частиц по торцу цилиндр совершает колебательное движение, которое с помощью электрического или оптического преобразователя трансформируется в измеряемый сигнал. [c.138] Здесь / = /г/Шлов — время, в течение которого частицы попадают в движущуюся ловушку. При этом должно быть обеспечено достаточное быстродействие затвора (2) в начале и в конце хода. [c.140] Величины т, т+Дт, Шлов определяются из опыта, а средняя скорость частиц ср рассчитывается по соотношению (16). [c.140] Описанный метод не позволяет определить скорость движения отдельной частицы, так как в ловушку попадает обычно группа частиц. От этого недостатка свободны некоторые зондовые методы, использующие тот или иной вид пометки частиц дисперсной фазы. С помощью этих методов можно измерить не только среднюю скорость движения частицы, но также и время ее пребывания в аппарате, коэффициент перемешивания и т. д. [c.141] КИМ образом, существенно больше плотности частиц дисперсной фазы. [c.142] Второй способ магнитной пометки частиц заключается в следующем. Если плотность магнитного порошка существенно больше плотности частиц дисперсной фазы, то его следует помещать в вещество-носитель, имеющий меньшую плотность по сравнению с плотностью частиц дисперсной фазы. При этом можно получить меченые частицы, форма, объем и плотность которых будут совпадать с формой, объемом и плотностью остальных частиц дисперсной фазы. [c.142] В качестве меченых частиц, полученных этим вторым способом, использовались гранулы пенополистирола, которые покрывались суспензией магнитного порошка в клее и высушивались. Помеченные таким способом частицы могут быть применены, например, для определения среднего времени пребывания частиц в таких аппаратах, как кристаллизатор непрерывного действия, вихревая сушилка и т. д. [99]. В измерительной схеме применялись градиентометрические датчики, имеющие значительно большую чувствительность, чем феррозонды. В качестве модельных продуктов в опытах использовались манная крупа (насыпная плотность 767 кг/м , диаметр частиц 0,2—0,5 мм), мука (насыпная плотность 622 кг/мз, диаметр частиц 0,001—0,01 мм), фта-лиевая кислота (насыпная плотность 652 кг/м диаметр частиц 0,01—0у1 мм). Магнитопомеченные частицы вводились через дозатор вместе с продуктом. Градиентометрические датчики помещались в защитные фторо- или винипластовые патроны, ввинченные в отверстия, расположенные по радиусу диска вихревой камеры на определенном расстоянии друг от друга. Один датчик был укреплен на выходном патрубке для регистрации частиц на выходе из аппарата. Такая аппаратура позволяет изучать движение как одной индивидуальной частицы, так и потока частиц. [c.142] Тепловая пометка частиц твердой фазы может быть использована при исследовании интенсивности перемешивания твердой фазы и скоростей движения ее частиц. Так, например, при исследовании интенсивности перемешивания твердой фазы в псевдоожиженном слое на поверхность слоя подается порция горячих частиц и таким образом создается так называемый мгновенный тепл01В0Й импульс [11]. При этом у нижней границы слоя регистрируется появление меченых частиц. А. И. Тамариным с сотрудниками [131] такая методика была использована, в частности, при исследовании перемешивания твердой фазы псевдоожиженного слоя песка и силикагеля с диаметром частиц соответственно 0,23 и 0,19 мм в аппарате диаметром 300 мм. Высота насыпного слоя составляла 30, 45 и 60 см. [c.142] Вернуться к основной статье