Теплообмен частицами и газом

Конвективный теплообмен между газом или жидкостью и твердым телом происходит в результате их соприкосновения. Теплопередача при этом происходит переносом теплоты движущимися материальными частицами газа или жидкости, прилегающей к поверхности твердого тела при эндотермических реакциях, и от частиц материала к газу или жидкости при экзотермических реакциях, за исключением печи синтеза хлористого водорода, где тепло от реакционных газов передается металлическому кожуху печи и отводится из системы. [c.26]

Конвективный теплообмен между газом или жидкостью и твердым телом происходит в результате их соприкосновения. Теплопередача при этом происходит переносом теплоты движущимися материальными частицами газа или жидкости, прилегающими к теплообменной поверхности. [c.57]

При переходе к задаче об одномерном течении внутри псевдоожиженного слоя примем, что течение каждой фазы подчиняется уравнениям движения идеальной нетеплопроводной жидкости, теплообмен между газом и поверхностью твердой частицы отсутствует, движение одномерно и происходит в поле сил тяжести. [c.171]

ТЕПЛООБМЕН ПРИ СОПРИКОСНОВЕНИИ ГАЗА И ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА ТЕПЛООБМЕН ЧАСТИЦ ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОЕ [c.589]

Теплообмен между газом и твердыми частицами. Этот вид теплообмена используют для нагревания или охлаждения твердых частиц газом. Теплообмен может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном процессе твердые частицы непрерывно вводятся в слой и такое же количество их выводится из слоя. При интенсивном перемешивании в кипящем слое температуры газа и частиц выравниваются по всему слою и могут быть приняты равными их конечным температурам Гг и Тогда температурный напор равен разности конечных температур 6 = Га—Ь и уравнение теплопередачи (при нагревании твердых частиц) можно написать в виде [c.461]

Согласно (VI.31), необходимая высота основного кипящего слоя должна быть около 10 мм принимаем общую высоту слоя 200 мм (для выбора тягодутьевого оборудования). При этом заведомо обеспечивается практически полный теплообмен между газом и частицами (с учетом прирешеточной области было бы достаточным иметь около 150 мм), факелы не выходят на поверхность, а псевдоожижение протекает нормально. [c.268]

При наличии твердых частиц подобный подход также приемлем. Частицы вызывают дополнительные эффекты, связанные с трением, ускорением и теплообменом с газом. Как показано на фиг. 10.1, рассматривая течение в канале, мы можем упростить эти эффекты, считая твердую фазу непрерывной, как это сделано ранее в разд. 6.2, и воздействующей на течение лишь как некоторый дополнительный источник тепла и трения. Кроме того, обычно можно считать эти источники силового и теплового воздействий равномерно распределенными в газе. Поэтому, как ив газодинамической модели для однофазного потока, принимается, что одномерное течение взвеси подобно движению снаряда . [c.320]

А. П. Баскаков. Влияние перемещивания материала в кипящем слое на теплообмен между газом и частицами. Инженерно-физический журнал, 1960, № 9. [c.573]

Дисперсные материалы можно в свою очередь подразделить на монодисперсные, состоящие из частиц одного размера, и полидисперсные (размеры частиц изменяются в широком диапазоне). В общем случае теплообмен между газом н полидисперсным материалом является примером процесса происходящего в многокомпонентной системе. [c.3]

Лучистый теплообмен частиц /-й фракции топлива с газом [19] [c.15]

Теплообмен между газом и частицами (межфазный теплообмен) носит чисто конвективный характер, как и массообмен. Между этими процессами существует аналогия. На практике зависимости для расчета интенсивности теплообмена часто получают, изучая массообмен и используя аналогию процессов тепло- и массообмена. В дальнейшем одни и те же рассуждения применяются к описанию обоих процессов за исключением специально оговоренных случаев. [c.98]

Предполагая, что в пузыре газ идеально перемешивается и учитывая, что теплота от газа передается еще и частицам, просыпающимся сквозь пузырь (в слое мелких частиц это очень важно), можно рассчитать (см. пример 2.3) высоту к, на которую поднимется пузырь за время уменьшения избыточной температуры газа в нем в 100 раз. В худшем случае (в интервале диаметров частиц 0,2—0,5 мм) эта высота (рис. 2.4,6) составляет порядка двух диаметров пузыря. Общая высота слоя обычно больше. Таким образом, в слое мелких частиц с < 2 мм теплообмен между газом и частицами обычно заканчивается полностью, т, е. газ покидает слой с температурой, равной температуре слоя, либо в случае массообмена — с концентрацией, равной концентрации примеси у поверхности частиц. [c.100]

На интенсивность межфазного теплообмена поверхности частиц с несущим газовым потоком значительное влияние оказывает быстрое вращение движущихся частиц (см. подраздел 3.2.2), особенно существенное для частиц неправильной формы вращение интенсифицирует внешний теплообмен частиц. Еще одна особенность поведения мелких частиц состоит в их частичном увлечении в пульсационное движение несущего турбулентного потока газа. [c.257]

Лучистый теплообмен частиц -я фракции топлива с газом [191 [c.15]

Температура ожижающего агента /, как было сказано выше, быстро изменяется у основания слоя, приближаясь к температуре твердых частиц 0. Практически весь теплообмен между газом и твердыми частицами завершается на весьма небольшом активном участке /га, выше которого количество переданного тепла невелико. По этой причине различают теплообменники со слоем относительно большой высоты (Я>/1а), когда выходящий из слоя агент находится в тепловом равновесии с частицами (/вых. 0), и теплообменники со слоем малой высоты (Н<ка), когда вых. заметно отличается от 6. [c.251]

Рассмотрим общий процесс теплообмена газа со слоем и затем передачу тепла от слоя к ограждающим поверхностям. Поскольку на выходе газ и частицы слоя всегда очень близки к тепловому равновесию, теплообмен частиц е газом никогда не является лимитирующим в общем процессе теплообмена. Лимитирующей составляющей является перенос тепла от слоя к ограждающим поверхностям. [c.200]

ТЕПЛООБМЕН МЕЖДУ ГАЗОМ И ТВЕРДЫМИ ЧАСТИЦАМИ [c.59]

Первые три отношения близки к 3, следовательно, экспериментальные данные достаточно точно подтверждают приведенный И. И. Гельпериным и В. Г. Айнштейном механизм влияния размера частиц и их плотности на теплообмен между газом и частицами в кипящем слое. [c.70]

В уравнениях (16-24) и (16-25) учтены теплота сгорания окиси углерода в газовом объеме, диффузионная теплопроводность за счет потоков СО и СОг, конвективный теплообмен между газом и частицами, лучистый теплообмен между газом и облучателем, турбулентный теплообмен в струе и изменение энтальпии газов. [c.362]

ТЕПЛООБМЕН МЕЖДУ ГАЗОМ И ЧАСТИЦАМИ [c.132]

Допущение о химическом и термодинамическом равновесии оправдано, если скорости химических реакций велики по сравнению со скоростью течения в пограничном слое. Кроме того, частицы, диффундирующие поперек пограничного слоя, должны мгновенно принимать температуру газа в данной точке. Если время ионизации велико по сравнению со временем, за которое частица газа проходит через пограничный слой, то газ в пограничном слое не станет электропроводным и магнитное поле не будет влиять на течение и теплообмен. Если время ионизации больше или равно времени диссоциации, то в случае равновесия влияние магнитного поля будет максимальным. Если же время ионизации меньше времени диссоциации и времени, необходимого для прохождения частицы через пограничный слой, то оценка влияния магнитного поля при допущении о равновесии окажется заниженной. [c.50]

Опыты по теплообмену между газом и частицами окиси алюминия и силикагеля проводились Кеттерингом при постоянной температуре поверхности частиц, что обеспечивалось благодаря выпариванию содержащейся в них влаги. Температура воздуха измерялась обычными термопарами. Температура частиц принималась равной температуре насыщения. Форма частиц значительно отличалась от шарообразной, хотя условно частицы считались сферическими. Результаты исследования были обработаны в критериальной форме и приводятся на рис. 27. [c.61]

Уравнения сохранения массы и энергии для рассматриваемой модели легко получить из более общих уравнений (3.49) —(3.54), исключив члены, описывающие массо- и теплообмен между газом плотной фазы и частицами, и положив Хг=Хз и у2—уъ- Рассмотрим стацио парный режим работы реактора. [c.175]

Уравнения, описывающие осредненное движение и теплообмен частиц, записываются по аналогии с уравнениями для газа (1.2.6)—(1.2.8). Система уравнений для дисперсной фазы также оказывается незамкнутой, так как [c.46]

Теплообмен между газом и твердыми частицами в кипящем слое [c.47]

Для описания внутреннего теплообмена, т. е. теплообмена между газом и твердыми частицами, пригодно уравнение, описываю-ш,ее теплообмен между газом и одиночной частицей [c.101]

Межфазовый обмен в фонтанирующем слое имеет особенности, обусловленные его неоднородной структурой. Поскольку скорость газов в ядре значительно больше, чем в периферийной зоне, то выше и значения коэффициентов переноса. Теплообмен между газом и частицами заканчивается на сравнительно небольшом расстоянии от нижнего основания слоя. Основная масса частиц, находящихся в периферийной зоне, находится в тепловом равновесии [c.64]

Величины /о, Rw, Rp и входящие в них значения Яд, и-, Тк в общем случае зависят от свойств твердых частиц, газа, геометрии ПС и теплообменной поверхности, а также от конструкции аппарата, решетки и других факторов, и в настоящее время теоретический их расчет затруднителен. Однако оказывается целесообразным выразить эти сложные величины через более простые, поддающиеся измерению параметры процесса псевдоожижения. Это можно сделать на базе основных результатов двухфазной модели ПС относительно скорости подъема газовых пузырей, расширения ПС и т. д. Окончательный вид расчетного соотношения может быть следующим [77] [c.195]

В противоположность теплообмену между с.тоем и стенкой, в случае теплообмена между ожижающим агентом и твердыми частицами влиянием их теплоемкости практически можно пренебречь. Теплообмен со стенкой определяется нагревом частиц , которые подходят к стенке, охлаждаются и уходят от нее. В нро-тпвоположпость этому при теплообмене между газом и твердыми частицами не происходит изменения температуры последних — перенос тепла лимитируется в основном термическим сопротивлением пограничной пленки вокруг каждой частицы. Следовательно, в ЭТ0Л1 случае теплоемкость частиц не монгет играть существенной роли , и правило пересчета коэффициентов тепло-и массообмена выражается следующим образом [c.394]

Разделяя уравнение энергии, обычно учитывают только теплообмен между газом и частицами, а теплотой вязкостной диссипации из-за скольжения фаз пренебрегают. Если между фазами происходит массообмен, например испарение или химическая реакция, уравнения можно соответствующим образом изменить [15, 16]. Численному анализу процессов релаксации в скачке для частиц одинакового размера без учета массо-обмена посвящены работы [14, 17, 18, 19, 20]. Крайбел [14] рассмотрел случай течения с частицами различных размеров. В более поздней и подробной работе [21] исследовались также эффекты, связанные с неидеальностью газа. [c.330]

В [82, 83] исследовался теплообмен частицы любой формы в поступательном и сдвиговом потоках при произвольной зависимости коэффициента температуропроводности от температуры. Для среднего числа Нуссельта были получены три первых члена асимптотического разложения по малому числу Пе кле. В работе [8] в предположении постоянства чисел Шмидта и Прандтля и степенного закона изменения вязкости от температуры рассматривалась задача о совместном тепломассоперепосе к сферической частице в потоке сжимаемого газа при малых числах Рейнольдса. Совместный тепломассообмен частицы любой формы с поступательным (и сдвиговым) потоком вязкого теплопроводного газа в случае произвольной зависимости коэффициентов переноса от температуры изучался в [83, 85, 91, 165]. Считалось, что температура и концентрация на поверхности частицы и вдали от нее постоянны [83, 85, 165] или на поверхности частицы протекает химическая реакция (в диффузионном режиме), которая сопровождается тепловыделением [91]. Для чисел Шервуда й Нуссельта найдено два старших члена асимптотического раз ложения по малым числам Пекле. [c.267]

То обстоятельство, что коэффициент повышения эффективности зависит от трудно объяснить изменением коэффициента теплоотдачи от воздуха к стенке. Не согласуется это также с результатами исследований влияния акустических колебаний на теплообмен газа со стенкой при турбулентном режиме течения. По мнению авторов, рост КПД следует объяснить влиянием пульсаций на процесс энергетического разделения, т. е. на интенсивность энергообмена между приосевым и периферийными потоками. Этот вывод хорошо согласуется с тем, что применение развихрителей позволило не только уменьшить длину камеры разделения, но и повысить эффективность вихревых труб. При торможении в развихрителе неизбежно возникают пульсации, которые интенсифицируют процесс энергоразделения. В трубе Парулейкара отвод нагретого потока под прямым углом к оси вихря неизбежно порождает интенсивные пульсации. Следует заметить, что с позиции гипотезы взаимодействия вихрей процесс энергоразделения основан на пульсациях частиц газа в радиальном направлении. В связи с этим увеличение интенсивности пульсации нужно считать одним из перспективных путей повышения КПД вихревых аппаратов. [c.46]

Дж. Ричардсон и П. Эре [255] изучали теплообмен между газом и непрерывно подаваемыми частицами в прямоугольной камере. Температуру газа измеряли незащищенной медьконстантановой термопарой (диаметр термоэлектродов 0,12 мм) через каждые 0,25 мм высоты слоя. Равновесная температура была зафиксирована на расстоянии меньше 2,5 мм от газораспределительной матерчатой решетки. Вероятно, измерение температуру газа на тако0 небольшой высоте слоя повлекло за собой ошибку в определении температурного напрра, что отразилось на величине коэффициентов теплоотдачи. [c.77]

Первыми двумя членами в уравнении (16-14) выражены теплота, выделяюшаяся при сгорании летучих и окиси углерода в газовом объеме третьим и четвертым—диффузионная теплопроводность за счет потоков окиси углерода и углекислоты, образующихся по реакциям (16-4), (16-6) и (16-5), и летучих от поверхности частиц в газовую среду пятым — конвективный теплообмен между частицей и газом шестым— лучистый теплообмен между газом и облучателем результирующий седьмой член лредставляет собой изменение энтальпии газа за секунду. [c.352]

Примерная корреляция по данным Е. С. Кичкиной [37], работ [59. 66] И — то же. по данным работ [103] 111 то же, по данным работ [49. 44 (движущийся слой)] IV — корреляция Сен-Гупта и Тодоса [109] для неподвижного слоя, плотного (8о = 0.35) и расширенного (е , = 0,78) в промежутке — данные работ [64] V — корреляции Рукен-штейна [110] для неподвижного слоя, плотного (Ео = 0,35 и расширенного (бо = 0,78) в промежутке данные работ [44] в пересчете авторов [ ] VI — примерная корреляция по данным работ [49. 51. 62] VII — движущийся плотный слой — промышленный аппарат [111] VIII — теплообмен между газом и материалом пористой перегородки, изго товленной из зерен разного размера [48] IX — данные Доннадье [69. 91, 92] для частиц разного размера в промежутке данные работы 1Ю4] [c.153]

Паллаи и Немет [174,175] полагали, что сушка твердых частиц в фонтанирующем слое, которая происходит главным образом в зоне кольца, будет более эффективной, если вынудить частицы проводить максимально возможное время в кольце во время каждого цикла без возможности короткого кругооборота в фонтане, за исключением самой нижней части слоя. Такая модификация потока твердых частиц улучшила бы также теплообмен от газа к частице, так как все частицы проходили бы тогда через горячую нижнюю часть слоя во время каждого цикла. Но в противоположность рециркулятору твердых частиц, описанному выше, любое уменьшение потока газа в кольце в сушилке, очевидно, неприемлемо с точки зрения эффективности сунпси. [c.246]

Уравнения (2.4.5) и (2.4.6) показывают, что обратное влияние частиц на движение и теплообмен несущего газа обусловлены осредненным динамическим и тепловым скольжением дисперсной фазы, а также пульсациями концентрации частиц. Необходимо отметить, что вклад предпоследнего и последнего членов правых частей уравнений (2.4.5) и (2.4.6) будет опре-деляющим для случая течения с крупными частицами и квазиравновесного гетерогенного потока соответственно (см. раздел 1.5). В случае неравновесного гетерогенного течения, когда имеет место осредненное и пульсационное динамическое и тепловое скольжение между фазами необходимо учитывать вклад всех выщеупомянутых членов уравнений движения и энергии. [c.50]

Закономерности теплообмена между газом и твердыми частицами в кипящем слое приобретают значение при оценке температуры частиц по измеряемой температуре газового потока. Выше было показано, что градиент температур по кипящему слою практически отсутствует. Выравнивание температуры в слое, даже в случае сильно изотермических реакций, оказывается возможным вследствие того, что теплообмен между газом и частицами происходит с большой скоростью. Скорость теплообмена между газом и частицами можно выразить уравнением (1), заменив в нем температуру стенки tw температурой частицы tg. Небольшим размером частиц обус-ТЕОвливается значительная поверхность теплообмена единицы объема кипящего слоя. Несмотря на то, что значения коэффициента теплообмена между газом и частицами в кипящем слое не очень велики, вследствие увеличения поверхности контакта те НЛО передача между фазами происходит очень быстро. Если предположить, что пористость кипящего слоя составляет 50%, то величина поверхности контакта в единице объема слоя частиц размером 0,075 лш окажется на 4300% больше, чем в неподвижном слое сферических частиц диаметром 6,2 мм. [c.47]

Для описания внутреннего теплообмена, т. е. теплообмена между газом и твердыми частицами, применимо уравнение, описывающее теплообмен между газом и единичной частицей Ни = 2 + + 0,37Ке° бРг Зз. Это уравнение обычной конвективной диффузии, в котором в правой части появилось слагаемое, соответствующее значению Ни при Ке = О, т. е. слагаемое, характеризующее теплоотдачу не за счет конвективной диффузии, а за счет чистой теплопроводности окружающей частицу среды при отсутствии конвекции. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология