Порозность локальная средняя

Первый член выражает силу лобового сопротивления, пропорциональную относительной локальной усредненной скорости фаз, причем локальный средний коэффициент сопротивления для твердой частицы зависит от порозности и обозначен как а (е). Очевидно, что при достаточно малой разности и — v сила лобового сопротивления пропорциональна относительной скорости при более высоких относительных скоростях первый член уравнения может быть записан в более общей форме [c.82]

В последнем выражении, сохраняется допущение о том, что величина лобового сопротивления может быть выражена произведением двух множителей, один из которых зависит только от локально средне порозности, другой — от относительной скорости. [c.82]

Во-первых, на базе представления о зернистом слое как принципиально неоднородной системе проведен критический статистический анализ некоторых основных понятий, которыми, иногда не задумываясь, пользуются практики — структура слоя, его порозность и удельная поверхность, средняя локальная скорость потока — и очерчены границы применимости этих понятий. [c.3]

При заполнении реактора монодисперсными шарами возможна нх регулярная укладка или беспорядочная засыпка с возможной последующей утряской [4]. Это определяет как средние значения порозности е и числа А к контактов шарика с соседями, так и масштаб флуктуаций локальных значений е и Мк- При d/Dan > 0,05 в расчетах средних значений этих величин по всему аппарату приходится учитывать повышенную порозность Ест слоев, прилегающих к стенке. [c.8]

При нерегулярной загрузке шаров в реактор образуются, как правило, случайные группировки с различными локальными значениями 8 и iVk и со средней порозностью г= 0,38—0,39. Укладка шаров с последующей вибрацией слоя или встряхиванием дает несколько более плотную упаковку с ё = 0,33—0,36. В относительно узких трубках средняя порозность слоя несколько повышается вследствие более рыхлой укладки у стенки [1, стр. 11]. [c.8]

В гл. I (стр. 16) подробно проанализирован вопрос о границах применимости понятия средней локальной порозности е и представительном объеме V, для которого это понятие может быть введено. Приведенные там ограничения в еще большей степени касаются определения понятия средней локальной скорости потока и. Поэтому на описанные здесь расчетные и экспериментальные методы определения распределения локальных скоростей по сечению следует смотреть как на полуколичествен-ные и не переоценивать их необходимую и допустимую точность. [c.78]

В гл. I мы подчеркивали статистический характер структуры зернистого слоя, а так же то, что даже его основные характеристики — удельная поверхность а и порозность е — являются усредненными величинами с существенным разбросом от места к месту, т. е. флуктуациями. В разделе I. 4 указывалось, что эти флуктуации обусловлены, с одной стороны, дискретностью системы, состоящей из отдельных зерен, а с другой — макроскопическими неоднородностями укладки. Сами понятия о средних локальных значениях, например порозности е, имеют смысл лишь для достаточно представительных объемов V, содержащих сотни и более зерен. Однако и эти средние локальные характеристики подвержены макроскопическим флуктуациям. Физический и математический эксперимент указывают на то, что эти флуктуации подчиняются обычному статистическому закону Гаусса со средним относительным разбросом до 20% от определяемой величины [см. формулы (I. 6, а) и (1.6,6)]. [c.82]

В работах [35—37] Хг определяли непосредственно из уравнения (IV. 15) при. Я/ = О путем графического дифференцирования профиля температур, причем в [36] газ нагревали при постоянном тепловом потоке по длине трубы. При таком. методе расчета незначительные неточности в измерении температур могут привести к заметным ошибкам в величине кг. В работе [35] метод несколько видоизменен с целью определения не только среднего по сечению, но и локального значения Хг лок = = ф(г). Эта величина является функцией флуктуации порозности и скорости в зернистом слое, использование переменного по радиусу значения Хг потребовало бы учета профиля скоростей и -весьма затруднило бы математическое описание процессов в зернистом слое без сушественной пользы для их понимания и реальной оценки. [c.115]

Локальная порозность в слое одинаковых шаров близка к единице непосредственно у стенки (рис. 11). При переходе к центральной части слоя она периодически изменяется, сохраняя тенденцию к уменьшению среднего значения до постоянной величины [c.32]

Неравномерности дутья сквозь отдельные отверстия или колпачки газораспределительной решетки создают дополнительные возмущения, возбуждающие резонансные колебания плотности в слое в целом. Кроме того, вдуваемые через отверстия струи с большой локальной скоростью, расталкивая частицы, образуют каверны и пузыри, всплывающие и пронизывающие весь слой. К рассмотрению и анализу этих явлений мы вернемся в главе II. Здесь же рассмотрим, каким образом макроскопические флуктуации порозности сказываются на законе сопротивления слоя и характере конечного соотношения (1.26) между расходной скоростью и средней порозностью слоя в целом е. [c.34]

Резюмируя приведенные теоретические исследования проблемы устойчивости, следует сказать, что кипящий слой в целом при и < вит устойчив и не вылетает из аппарата. Однако, внутри него все время возникают резонансные гравитационные колебания, могущие доводить его до локальных разрывов и образования пузырей (ст = 0). Основные параметры слоя и, е, р и Ар при этом пульсируют с частотами порядка (П. 16). Амплитуды этих пульсаций должны нарастать по высоте колонны. Частота же, в соответствии с (П.20) и (П.24), зависит от средней порозности 8=1 — о, т. е. от степени расширения слоя, снижаясь с ростом последнего. [c.75]

Измерения порозности зернистого слоя показали, что распределение локальной порозности по сечению слоя имеет случайный характер [131] (рис. 3.7). У стенки средняя порозность выше, однако ее флуктуации значительно превышают изменение по радиусу ее среднего значения, что приводит к случайному характеру распределения скорости по сечению, подтвержденному данными, приведенными на 86 [c.86]

Особо следует рассмотреть влияние неоднородностей на процесс в узких трубках, где масштаб неоднородности проницаемости сравним с поперечным размером слоя. Неоднородное поле скоростей возникает вследствие различной плотности укладки зерен у стенки и в середине слоя. Распределение локальной порозности и скорости потока по сечению трубки показано на рис. 3.21, а, б, которые можно представить в виде двух зон - пристенной со средней порозностью е и центральной со средней порозностью ц [90]. Для слоя из шаров [191] пристенная зона распространяется на расстояние примерно одного элемента и на расстоянии двух элементов для слоя из колец Рашига и гранул с [c.127]

Более значительное влияние на устойчивость взвешенного слоя оказывают колебания локальных скоростей по сечению слоя. Рассмотрим по аналогии с [38] состояние дисперсной системы при колебании локальных скоростей ожижающего агента Ц с по сечению слоя относительно среднего значения <1 с>. Допустим, что в некоторый момент времени первоначально равномерное распределение 1Гс и ф в результате случайного изменения становится неравномерным и эпюра скорости имеет вид, показанный на рис. 3.19. Сопротивление слоя в зонах / и // будет различным. Сплошная фаза пойдет в зону / меньшего сопротивления, и порозность в ней еще уменьшится. В то же время Б зоне // скорость уменьшится и возрастет порозность. При малых изменениях локальной скорости благодаря текучести слоя объемное содержание успевает выравняться по сечению, и дисперсная система остается устойчивой. Значительные отклонения локальной скорости приводят к выбросу из слоя части материала, возникает четко выраженная циркуляция в зоне с высокой скоростью частицы движутся вверх с малой скоростью— вниз. Амплитуда колебаний объемного содержания дисперсных частиц возрастает, и дисперсная система становится неустойчивой. Это вызвано тем, что зоны подъемного и опускного движения, то есть зоны с различным <ф>, случайным образом перемещаются по периметру слоя. [c.196]

Для осуществления технологических процессов в гетерогенных системах с псевдоожиженным слоем зернистого материала требуется знание не только усредненных значений скорости ожижающего агента w и средней порозности е, но также характера изменения этих параметров по высоте и сечению слоя и во времени. С локальными и мгновенными значениями упомянутых и некоторых других параметров псевдоожиженного слоя сопряжено понятие о качестве псевдоожижения. [c.118]

Весьма важным является вопрос о влиянии высоты слоя на процесс массообмена. Так как массообмен практически завершается на малом расстоянии от газораспределительной решетки, то средняя движущая сила процесса обычно невелика. Если игнорировать изменение состояния псевдоожиженной системы (качество псевдоожижения, порозность, сепарация частиц) по высоте слоя, последняя не должна влиять на величину среднего истинного коэффициента массоотдачи. Это положение справедливо при измерении локальных значений движущих сил и последующем их усреднении по высоте слоя. Если же при расчете движущей силы базироваться на какой-либо условной методике ее определения (например, как среднеарифметической или среднелогарифмической величины из ее граничных значений), то степень отклонения усредненных значений АСс и р от истинных будет, естественно, зависеть от высоты слоя. [c.275]

Однородность слоя, которая наряду с равномерностью псевдо ожижения характеризует качество псевдоожижения, оценивали также по величине порозности е. Локальную порозность слоя рассчитывали по перепаду давлений, измеренному на каждых 100 ла высоты слоя (как средний результат щести замеров). В табл. ХП. 6 в качестве примера приведены данные об изменении порозности по высоте слоя. [c.534]

Следует иметь в виду, что уравнение (62) определяет среднее значение порозности слоя. Локальные значения порозности благодаря флуктуациям отличаются от средних значений. Часть псевдоожижающего потока проходит через слой в виде пузырей. Частота прохождения пузырей и их распределение в объеме слоя являются в известной степени характеристикой качества нсевдоожижения и будут обсуждены ниже. [c.37]

Одной из причин расхождения экспериментальных данных по теплообмену, полученных различными автО рами, является неодинаковый подход к определению среднего температурного напора. Поэтому основная задача, которую предстояло решить авторам, заключалась в том, чтобы учесть действительное распределение температуры среды по высоте кипящего слоя и внести соответствующие коррективы в расчетные уравнения. Для более точного решения задачи следует учитывать также влияние неравномерности распределения частица по объему кипящего слоя. Различная порозность кипящего слоя определяет неодинаковую скорость газа или Жидкости в свободном пространстве слоя и, следовательно, неодинаковые гидродинамические условия теплообмена. По этой причине коэффициенты теплообмена в кипящем слое имеют локальные значения. [c.8]

На рис. 3 приведены полученные нами данные об изменении локальной порозности от стенки к центру аппарата. Известные из литературы [3] и полученные нами результаты свидетельствуют о том, что значительное повышение порозности по сравнению со средней отмечается лишь на расстоянии 0,5 3. Таким образом. [c.81]

Локальные значения е(Л) могут в пределах слоя значительно отличаться от средних величин пороз-ности Вер. и степени расширения Лср. У стенок аппарата порозность понижена, у распределительной решетки — песколько увеличена. Расширение слоя при П. жидкостями обычно описывается ур-ниями [c.201]

Непосредственная проверка формулы (4.4.8), как правило, невозможна, поскольку измерение пульсаций относительной скорости связано с большими техническими трудностями. В то же время флуктуации г локальной порозности могут быть измерены с достаточной степенью точности. В локально однородном псевдоожиженном слое как мгновенные, так и средние значения порозности е и [c.222]

В последних работах Роу с соавторами [33 ] дается обзор около 50 двухфазных теорий взвешенного слоя и указывается на их недостатки в определении локальных скоростей газа в слое, а также в описании структуры слоя. Учитывать взаимодействие пузырьков газа и их влияние на режимы взвешенного слоя можно с помощью строгого баланса газовой фазы в слое. Однако при этом трудно выбрать правильное соотношение между средней фиктивной скоростью газа в плотной фазе и средней порозностью последней. [c.254]

Необходимо отметить, что уравнение (И-51) определяет среднее значение порозности слоя. Локальные значения порозности отличаются от средних значений, так как газовый поток проходит через слой в виде пузырей, неравномерно распределяющихся в, дд объеме слоя. [c.49]

Порозность и высота слоя. Порозность неодинакова по высоте слоя, поэтому вводят понятие средней и локальной порозности слоя. Локальная порозность изменяется и в направлении движения материала вдоль решетки для неоднородных слоев. [c.124]

Внешний теплообмен. Основное отличие движущегося плотного слоя от неподвижного состоит в некотором разрыхлении слоя при его движении, особенно заметном при обычной организации процесса с использованием силы тяжести, под действием которой дисперсный материал опускается вниз внутри вертикального аппарата. Увеличение порозности слоя приводит к заметному относительному перемещению частиц как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Значение порозности движущегося слоя оказывается неодинаковым в радиальном направлении — вблизи стенки аппарата (на расстоянии нескольких диаметров частиц) она больше, чем в основном ядре потока, что в свою очередь увеличивает локальное значение скорости и сплошной фазы около стенки [61, 62] (рис. 7.4). Частицы материала, притормаживаемые стенкой аппарата, также имеют неравномерный профиль скорости т нисходящего движения, причем, в отличие от сплошной вязкой среды, скорость зернистого материала у самой стенкИ не равна нулю. Частицы получают возможность совершать вращательное движение, что отличает их внешний теплообмен с потоком от теплообмена неподвижной частицы в плотном неподвижном слое. Отличие состоит как в численном значении среднего по поверхности частиц коэффициента теплоотдачи, так и в более равномерной термообработке вращающейся частицы. Наконец, в движущемся слое значительно уменьшается эффект застойных зон в области контактов между соседними частицами. [c.167]

Существенно, что в своих границах (решетка, стенки аппарата, верхняя граница слоя) ПС устойчив лишь как единое целое, но в каждой внутренней точке слоя порозность флуктуирует около среднего значения е, т.е. в локальном смысле ПС не является устойчивым. [c.521]

Не меньшей временной и локальной неоднородностью обладают и скорости движения в ПС как частиц, так и взвешивающего газа [8, 9], значения которых могут колебаться около их средних значений в широких пределах. Помимо неодинаковых значений порозности и скоростей фаз в разных точках ПС и во [c.522]

Зависимость среднего значения аксиальной составляющей локальной скорости от диаметра частиц слоя определяется зависимостью средней порозности слоя от диаметра частиц. Дисперсия распределения, которая по физическому смыслу соответствует среднеквадратичному значению пульсационной составляющей локальной скорости газа, имеет максимальное значение при режиме развитого псевдоожижения, когда наблюдается состояние максимальной статистической неопределенности поля скоростей газа в слое. Степень асимметрии распределения локальных аксиальных скоростей газа в псевдоожиженном слое в основном определяется наличием в слое областей, характеризующихся меньшими по сравнению со средними значениями порозности. При одной и той же скорости ожижающего агента в слое частиц большего размера должно быть большее число областей со значением порозности ниже средней. Этим, по-видимому, [c.147]

Основной обобщенной характеристикой структуры зернистого слоя является его порозность е в данной области. Это понятие локальной порозности не является столь простым и зависит от масштаба усреднения. Действительно, если мы будем уменьшать эту область, сводя ее к точке, то для точек, находящихся в промежутках между зернами, локальная порозность елок = 1, а внутри зерна елок == 0. Усреднение по "йсему реактору дает среднее значение ё. Усреднение же по области, в несколько раз превышающей диаметр зерна, при хаотическом взаимном расположении последних приводит к значениям елок, отличающимся от ё в ту или другую сторону. [c.15]

В ранней работе Жаворонкова, Аэрова и Умник [3] толщина кольцевой ячейки в была выбрана равной диаметру шара, что сильно сгладило колебания измерявшейся елок. Если на диаметре аппарата укладывается п = зерен, то весь аппарат приближенно был разбит на центральную цилиндрическую зону с постоянной средней локальной порозностью ец и кольцевую пристеночную зону с повышенной порозностью ест (рис. 1.8). Ширина этой кольцевой зоны составляет т рядов, а диаметр центральной зоны п — 2т рядов. Средняя порозность всего сечения в целом ё определяется усреднением по площадям, которые пропорциональны квадратам диаметров [c.18]

Небольшое расхождение расчетных значений h с опытными данными (10—15%) для периферийных труб вертикального пучка на нисходящей ветви кривой 4 объясняется ее построением по средней порозности слоя при каждой скорости газа. Если же оперировать значениями локальной порозности в зоне теплообмена, то можно ожидать "более близкого совпадения расчетных и экспериментальных данных для каждой трубки пучка, как это видно на примере кривых 2а и 26. [c.430]

После определения структуры кассету помещали в стенд диаметром 0,6 м и через нее пропускали разогретую до вх = 220°С паровоздушную смесь. Профиль температуры на выходе слоя в сечении среза томографа представлен на рис. 3, в. Для сравнения структуры слоя и распределения температуры масштабы по оси абсцисс иа рис. 3, б и в выбраны одинаковыми. Сопоставляя эти рисунки, видно, что более плотной упаковке слоя, возникшей при положеннн I бункера, однозначно соответствует по своему местоположеппю горячее пятно — локальная температурная неоднородность. Температура в центре пятна превышает среднюю по сечению кассеты t p = 289°С на Дг = 27°С. Участок слоя, соответствующий при загрузке положению П бункера, имеет незначительное уплотнение структуры нз-за небольшой разницы в высоте загрузки Лг — (как видно из рисунка с томограммы), поэтому увелпчепне температуры потока здесь невелико, однако оно имеет место. Переупаковки кассеты с последующей томографией и продувкой па стенде, т. е. исследование всей цепочки загрузка — структура слоя — распределение потока , а также значительное количество переупаковок слоя на стенде диаметром 0,6 м (сделано более 70 загрузок) с подробным замером поля температуры в 613 точках для каи дой загрузки (связь загрузка — распределение потока ) подтверждают со 100%-ной воспроизводимостью, что только различные условия при загрузке разных участков слоя являются причиной возникновения неоднородностей его порозности, которые приводят к появлению локальных неоднородностей фильтрующегося потока ( горячих и холодных пятен —по температуре). [c.10]

В результате проверки оказалось возможным выделить способ загрузки, обеспечивающий максимально однородную структуру. Этот способ, названный выше как метод, имитирующий дождь из частиц катализатора, сводится к следующему. Частицы с помощью какого-либо устройства распределяются по сечению реактора, расположенному на определенной высоте от границ формируемого слоя, и поступают в него, пролетая без взаимных столкновений одинаковое расстояние. Каждая частица имеет практически одинаковую потенциальную энергию п равную вероятность попасть в любой участок слоя. Это создает предпосылки для создания однородной структуры насыпного слоя, что и было подтверждено при его продувках. На рис. 4 показано поле температуры, замеренное на выходе из слоя. При средней температуре 291°С среднеквадратичное отклонение составило 5°С. Локальные неоднородности структуры слоя, порождающие горячие пятна, отсутствуют. Важен еще и тот факт, что изменение высоты свободного падения частиц при загрузке, т. е. изменение энергии канлдой частицы па одинаковую величину, приводит к образованию слоя с другим значением общей по слою порозности. Так, два слоя, упакованные этим методом с высоты / 1 = 1,0 м и /г2 = 0,15 м, различаются но насыпной плотности на 8- 12% (р1>р2), а потери напора потока газа, движущегося через слой, снижаются во втором случае на 45- -50%. [c.11]

По мере увеличения W порозность слоя (доля объема, занятого ожижающим агентом) во зрастает, поэтому средние концентрации твердых частнц в единице объема слоя уменьшаются. При этом в случае П. газом появляются подвижные полые неоднородности-пузыри (неоднородный слой). При П. жидкостью слой, расширяясь, остается существенно более однородным по локальным концентрациям частиц (однородный слой). В случае П. газом при повьпп. давлениях создают псевдоожиженный слой промежут. типа. [c.133]

Лтв — теплоироводиость твердой фазы дисперсной системы Хг — теплопроводность газа е — порозность дисперсной системы б — средняя толщина газовой прослойки с учетом концентрации линий теплового тока R — термическое сопротивление газовой прослойки элемеитариой ячейки дисперсной системы Ки — критерий Кнудсена в качестве определяющего геометрического размера принят диаметр частиц — термическое сопротивление твердой прослойки элементарной ячейки дисперсной системы длок—локальный тепловой поток на расстоянии Х от точки контакта частиц q p— средний тепловой поток. [c.179]

Для движения потока в изотропной однородной пористой среде (в условиях капиллярной-модели) характерна пропорциональность коэффициента конвективной диффузии средней скорости потока. Известно, что поток жидкости (или газа), двигаясь в системе взаимно связанных капилляров (в насыпанном слое мелкозернистого твердого материала), интенсивно перемешивается. Таким образом, скорость потока изменяется случайным образом, в зависимости от, геометрических и гидравлических парайетров пористой среды. При введении в поток индикатора, не влияющего на свойства жидкости (газа) и режим ее движения, можно установить связь между концентрацией индикатора и локальной скоростью его частиц. Эта-связь будет характеризоваться законом диффузии в турбулентном потоке [24, 25]. Причем следует отметить, что процесс переноса динамически нейтральной примеси не зависит от коэффициента молекулярной диффузии, который обычно мал по сравнению с коэффициентом конвективной диффузии. Другими словами, коэффициент конвективной диффузии определяется такими осредненными параметрами, как скорость потока, ее вязкость и гидравлический, радиус (или другой определяющий линейный размер пористой среды). В качестве структурного параметра можно также использбвать порозность или коэффициент проницаемости с учетом коэффициента формы частиц или пор. [c.39]

Распространено измерение локальных пульсаций плотности слоя с помощью всевозможных датчиков, помещаемых внутрь слоя. Обычно размеры датчиков таковы, что полученные изменения плотности (порозности) слоя характеризуют структуру в заданной точке. При работе с емкостным датчиком [31, 681 вычисляют среднюю плотность р, отклонение локальной плотности р,- от средней в данный люмепт времени Др,-, среднее отклонение Др. В качестве критерия неоднородности б (%) в заданной точке предложено [31] значение средней пульсации плотности [c.16]

Пусть требуется измерить локальные скорости движения частиц силикагеля диаметром 5 мм в плоской прозрачной модели аппарата с псевдоожиженным слоем, размеры которого составляют 150x150x7 М1М. Из1вестно также, что средняя скорость частиц составляет б см/с, порозность псевдоожиженного слоя 0,6. Погрещность измерения координаты меченой частицы не должна превышать 3 мм. В принципе задача определения скорости движения частиц дисперсной фазы в плоской прозрачной модели. могла бы быть решена с помощью одного из оптичесмих методов. [c.184]

Рассмотрим пригодность каждого из них для решения сформулированной задачи. Так как. максимальный диаметр частиц, скорости которых могут быть определены с помощью лазерного доплеровского метода, не превышает 500. мк, этот метод не пригоден для решения поставленной задачи. Поскольку движение частицы происходит в плоской прозрачной модели, в использовании такого сложного оптического метода, как голография, нет необходимости. Достаточно высокая средняя скорость движения частиц при низкой порозности свидетельствует о том, что частицы псевдоожиженного слоя участвуют в сложном неупорядоченном движении, часто сталкиваясь друг с другом и при этом изменяя направление своего движения. Очевидно, что фотосъемка с большим временем экспозиции не позволяет в этом случас измерить локальные скорости движения частицы, использование стробоскопической фотосъемки не дает возможности однозначно судить о направлении движения частиц. Телевизионный метод, хотя и позволяет фиксировать направление движения меченой частицы и измерять ее скорость, но, ввиду того, что при этом съемка МОжет производиться лищь с частотой 25 кадр/с, с помощью этого метода в данной ситуации можно было бы получить достоверную информацию лишь о средних скоростях частиц. Очевидно, что в рассматриваемой ситуации наиболее целесообразно использовать высокоскоростную киносъемку. [c.184]

В формулу (3.37) входит параметр ф, который определяется по экспериментальным данным и по физическому смыслу представляет собой величину, обратную средней интенсивности флуктуаций в псевдоожиженном слое. Возрастание г) соответствует понилсению уровня флуктуаций. При постоянной и увеличение г] приводит к возрастанию эксцесса распределения и уменьшению его асимметрии. По рис. 3.33 можно судить о характере зависимости коэффициента з от расхода ожижающего агента. Как видно из рисунка, величина не зависит от того, в какой точке слоя проводится измерение флуктуаций локальной порозности. [c.180]