Скорость влияние порозности слоя

На рис. 5.39 показано влияние порозности слоя е на скорость распространения звука в смеси при пневмотранспорте апатитового концентрата. [c.258]

П. Процесс теплоотдачи от шара в слое к газовому потоку — внешняя задача теплообмена. В отличие от обтекания одиночных тел в данном случае на формирование пограничного слоя влияют соседние шары. Они разбивают пространство вокруг шара на" отдельные зоны, дробят поток на струи, создают вихревые зоны в кормовых областях. Чем плотнее укладка шаров, тем больше число контактов каждого шара с соседними и тем сильнее выражено влияние последних, приводящие к уменьшению средней толщины пограничных слоев. Следовательно, порозность влияет не только на скорости газа в слое, но и на толщину пограничных слоев, образующихся на поверхности шаров. Поэтому эквивалентный диаметр для зернистого слоя э = 4е/а может служить геометрическим масштабом процесса теплоотдачи шаров в слое и характеризовать среднюю толщину пограничных слоев. В данном случае использования э при больших Кеэ не связано с рассмотрением течения газа в слое как внутренней задачи движения по ряду криволинейных каналов, а означает только, что определяющий размер для зернистого слоя не равен размеру его элементов, а зависит от геометрии свободных зон между ними. [c.151]

Большое влияние плотности твердых частиц на свойства псевдоожиженной системы является хорошо известным фактором при увеличении плотности обычно образуется менее однородная система. На первый взгляд, однако, неожиданно, что уменьшение размеров частиц также приводит к отклонениям от идеальной системы. Из рис. П-4 видно, что в широком диапазоне скоростей жидкости средняя порозность слоя меньше, чем вычисленная по уравнению (11,9). Дело в том, что часть жидкости проходит через зоны слоя, обладающие меньшим гидравлическим сопротивлением при этом среднее время пребывания жидкости в слое сокращается, так что она не полностью участвует в расширении слоя. Эффект частичного каналообразования более отчетливо проявляется в случае мелких частиц, так как отношение сопротивлений слоя и канала здесь больше, нежели в слое крупных частиц, и через сравнительно небольшие каналы проходит соответственно большее количество жидкости. [c.51]

Записав граничные условия исходя из постулата о радиальном и симметричном потоке, авторы получили численные решения уравнений количества движения и неразрывности для принятых рд, < е, Qs и "т/, рассчитав распределение давлений, порозности, скоростей газа и твердых частиц на подходе к отверстию. Как для двух-, так и для трехмерного потока, как показывает анализ, следует ожидать быстрого падения порозности и крутого градиента давления в области О < г/г,, < 1. Однако, опыты с песком (100 мкм) и стеклянными сферами (500 мкм) в двухмерных слоях высотой 2,5 м, шириной 61 см, и толщиной 1,27 см обнаружили значительно меньшие изменения параметров, чем это следует из теоретических расчетов. По измеренным давлениям при истечении из горизонтальных щелей высотой 1 см и 2,5 см получены профили, очень сходные с найденными ранее для меньших отверстий (рис. ХУ-5, г) и согласующиеся с допущением о постоянной порозности. Измерения емкостным датчиком показали, что вблизи отверстия порозность слоя, действительно практически постоянна. Авторы объяснили эти расхождения возможной неадекватностью постулата о радиальном и симметричном потоке. Было выявлено существование застойных зон (в некоторой степени они сходны с показанным на рис. ХУ-5, в) и сделано предположение о возможном влиянии сил взаимодействия между частицами на режимы движения. [c.580]

Противоположное влияние оказывает порозность слоя. При увеличении скорости фильтрации возрастает как скорость движения частиц, та и порозность. [c.480]

Таким образом, из уравнения (336) следует, что величина коэффициента теплообмена кипящего слоя со стенкой ( "кип) при увеличении скорости фильтрации проходит через максимум. Математически это определяется тем, что при увеличении скорости фильтрации увеличивается скорость движения частиц гшм, но одновременно возрастает я порозность слоя /к. Физически это объясняется тем, что при больших скоростях хюш температура частицы за время пребывания в первом ряду у стенки не успевает существенно измениться и поэтому температурный напор практически остается неизменным в то же время отрицательное влияние уменьшения числа контактирующих частиц при увеличении порозности и скорости фильтрации сохраняется полностью. [c.485]

Полученные результаты были подтверждены расчетами для процессов окисления нафталина (рис.4) и окисления метанола (рис.З). В первом процессе градиент температуры по радиусу трубки в области максимальных температур равен 10° и увеличение активности на 10% приводит к повышению максимальной температуры на 2°. Для второго процесса эти величины равны соответственно 36° и 8°. Было проведено сопоставление профилей температур, рассчитанных с учетом изменения еСг) и при средней порозности слоя ё (рис 4 и 5). Большая чувствительность температуры в процессе окисления метанола объясняет более сильное влияние неравномерного профиля скорости. [c.123]

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]

Количественная оценка влияния сжимаемости газа на расширение слоя возможна лишь при заранее известном законе изменения порозности слоя со скоростью в таких условиях, когда ожи--жающий агент несжимаем. Для общего решения задачи допустим, что е и ю связаны следующей функциональной зависимостью [c.113]

Влияние температуры ожижающего агента на порозность слоя исследовано недостаточно. Эксперимент, проведенный в узких пределах изменения температуры [17], показал, что она не влияет на степень расширения слоя в случае неизменной линейной скорости газа. [c.114]

Моделирование неоднородных взвешенных слоев на основе гидродинамики, тепло-, массообмена и химического превращения, рассматриваемое в данной книге, представляет значительный интерес. Авторы проводят расчеты на основе физической модели Дэвидсона и Харрисона, учитывающей характер движения пузырей. Они делают попытки моделировать процессы на основе одного параметра — среднего эффективного размера пузыря в слое. Это приводит к необходимости в многочисленных упрощениях, в значительной мере обесценивающих физические основы модели. Так, например, не учитываются изменение размера пузырей по высоте слоя, наличие твердых частиц в пузырях, изменение порозности слоя при изменении скорости газа, влияние конструктивных особенностей на массообмен в распределительных устройствах и пр. Поэтому на основе изложенных данных практически невозможно достаточно полно и строго моделировать процессы во взвешенном слое. [c.8]

При заметном влиянии наружного диффузионного сопротивления эффект набухания (сжатия), приводящий к изменению размеров зерен, сопровождается увеличением или уменьшением коэффициентов массоотдачи и величины наружной поверхности зерна. При анализе ионного обмена в неподвижном или движущемся слое ионита изменение размеров частиц меняет порозность слоя, скорость фильтрования раствора и гидродинамическое сопротивление слоя. [c.252]

Наиболее просто подвижность слоя адсорбента достигается путем его псевдоожижения, которое наступает при поступлении потока в слой снизу вверх со скоростью, при которой слой иод влиянием динамического напора расширяется и его зерна начинают интенсивно и беспорядочно перемешиваться. В результате слой зерен приобретает текучесть и его поведение внешне похоже на поведение тяжелой, не смешивающейся с водой жидкости. Каждой скорости потока соответствует постоянная степень расширения слоя и, следовательно, постоянный объем. Увеличение объема слоя при его псевдоожижении изменяет порозность слоя 8в, т. е. отношение суммарного объема пустот между зернами к общему объему слоя, что существенно отражается на условиях массопереноса растворенного вещества из., потока к внешней границе зерна адсорбента / [c.232]

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]

Для расчета аппаратов со взвешенным слоем необходимы расчетные уравнения, устанавливающие зависимость между физическими свойствами газа и твердых частиц, скоростью газа Шф и порозностью слоя е. Такие эмпирические уравнения представляют в виде зависимостей между обобщенными безразмерными переменными, так называемыми критериями подобия, которые включают все физические величины, оказывающие влияние на рассматриваемый процесс. [c.86]

Порозность и степень расширения слоя. Порозность — доля пустот в слое зависит от многих факторов способа загрузки материала, шероховатости и формы частиц, фракционного состава материала, отношения диаметра слоя к диаметру частиц, скорости и вязкости потока, ожижающего слой. О влиянии способа загрузки, фракционного состава материала и шероховатости частиц на порозность слоя сказано в предыдущем разделе. При всех прочих равных условиях особенно сильное влияние на порозность слоя оказывает отношение диаметра слоя (аппарата) к диаметру частиц связанное с [c.39]

Вследствие совместного влияния гидродинамических и физико-химических факторов на процесс фильтрования, возможность теоретического определения сопротивления осадка практически исключается. Однако для осадков с размером частиц> 10 мкм основными характеристиками, определяющими сопротивление осадка, можно считать размер частиц ср, концентрацию суспензии С, порозность слоя осадка е, коэффициент динамической вязкости фильтрата ц, скорость осаждения твердой фазы Шос. [c.13]

Линейная скорость движения раствора в корпусе аппарата оказывает сравнительно небольшое влияние на размер получаемых кристаллов. Дело в том, что она ограничена, с одной стороны, осаждением крупных кристаллов, а, с другой — уносом наиболее мелких частиц и, следовательно, она может изменяться только в узких пределах. В условиях развитого турбулентного движения, характерного для кристаллизаторов этого типа, такое небольшое изменение скорости само по себе не отражается на размере кристаллов. Оно влияет на величину ср. лишь косвенно вследствие изменения порозности слоя е. Однако правильный выбор линейной скорости га очень важен с точки зрения равномерности псевдоожижения слоя кристаллов и поддержания необходимой порозности слоя. [c.184]

Наличие максимума коэффициента теплоотдачи приближенно можно объяснить противоположным влиянием двух факторов, определяемых га возрастание ю приводит, с одной стороны, к увеличению интенсивности движения частиц и росту а , но одновременно с этим возрастает средняя порозность слоя, что вызывает уменьшение а . При низких скоростях сильнее сказывается интенсивность движения частиц, влияние которой затем подавляется возрастанием порозности. [c.41]

Помимо создания равномерного поля скоростей на входе и выходе из слоя катализатора необходимо обеспечить равномерный профиль скоростей в самом слое . Неоднородность поля скоростей газа в слое катализатора определяется укладкой катализатора, т. е. величиной порозности в различных участках слоя. Значительная неравномерность возникает из-за влияния пристенного слоя, в котором порозность всегда выше, чем в центральной части слоя катализатора. Отклонения порозности от среднего значения имеют место в пристеночном слое толщиной (2-4-5) с1ц, а отклонения профиля скорости простираются дальше от стенки, т. е. на расстояние (10-Г-15) [c.76]

Лукиным, Банных, Жуковым и Тагановым [37, 38] исследовались локальные гидродинамические характеристики мелкозернистого кипящего слоя с помощью малогабаритного датчика, представляющего собой сочетание пьезоэлемента, измеряющего силовое воздействие твердых частиц, и конденсаторного измерителя порозности. Датчик позволяет учитывать влияние порозности агрегатов на амплитуду сигнала с пьезоэлемента, по которой рассчитывается скорость движения. Измерительный комплекс дает возможность проводить отдельно измерение порозности слоя в режиме автоматической обработки информации с помощью ЭЦВМ-3000. Экспериментальные исследования были выполнены [c.48]

Различие в размерах частиц, входящих в состав полидисперсного слоя, оказывает влияние на порозность слоя, режим псевдоожижения, однородность слоя и др. Такой слой может иметь меньшую порозность благодаря более плотной упаковке частиц и возможности размещения мелких частиц в каналах между крупными частицами. При псевдоожижении полидисперсного слоя скорость потока может оказаться недостаточной для взвешивания крупных частиц и значительно превысить скорость витания мелких, которые при этом выносятся из слоя. Для таких полидисперсных систем характерным показателем является диапазон изменения размеров частиц, измеряемый отношением макс/ мин- Существенную роль оказывает также гранулометрический состав слоя—сравнительно невысокая концентрация относительно крупных частиц является допустимой особенно при наличии и относительно мелких частиц. [c.403]

К третьему типу неоднородностей, существующих в неподвижном слое катализатора, следует отнести те, которые имеют масштаб собственно слоя катализатора. Примером может служить пристенная неоднородность профиля скорости, исследованная в [10]. Причиной их возникновения является взаимодействие сыпучего слоя катализатора и ограничивающих жестких поверхностей. Твердая стенка вносит элемент ориентации, упорядоченности в случайным образом размещенные и ориентированные частицы катализатора [11]. Как показывают результаты исследования структуры слоя [12], усредненный радиальный профиль порозности имеет вид затухающей осцилляции с периодом, равным диаметру частицы, распространяющейся от стенки в глубь слоя на расстояние 4 -н 5 диаметров частицы. Исследования распределения скорости па выходе из слоя [10] показали, что влияние стенки на профиль скорости распространяется практически до центра аппарата. [c.5]

Следует отметить еще одно отрицательное влияние перемешивания и увеличения порозности кипящего слоя по сравнению с неподвижным, это ухудшение избирательности для процессов, целевым продуктом которых является промежуточный продукт цепи последовательных реакций. Средняя концентрация промежуточного продукта в объеме кипящего слоя вследствие перемешивания больше, чем в объеме неподвижного во столько же раз больше и скорость превращения це.чевого промежуточного продукта, в конечное, возможно не нужное или вредное, вещество. Увеличение порозности кипящего слоя по сравнению с неподвижным, отрицательно сказывается при гетерогенно-гомогенном (в частности цепном) протекании процесса, когда катализатор ускоряет реакцию получения целевого продукта, а в свободном объеме идут побочные реакции образования бесполезных или даже вредных веществ. В таких случаях неприемлем обычный кипящий слой, следует применять тормозящие устройства, уменьшающие степень перемешивания, снижающие размеры пузырей. Применение тормозящих элементов может привести в пределе к режиму идеального вытеснения [74], т. е. полностью устранить основной недостаток кипящего слоя. [c.100]

Влияние изменения порозности засыпки на распределение газового потока еще более заметно, чем влияние такого же изменения на перепад давления. Для примера можно привести два одинаковых параллельных реактора, которые заполнены на одинаковую высоту, но с различной порозностью (один из них имеет порозность на 20% выше, чем другой). В такой системе отношение газовых потоков пропорционально седьмой степени соотношения порозностей. Реально это означает, Что через один из конверторов проходит 77% газа, поэтому объемная скорость становится равной 154% от заданного значения. Остальные 23% газа проходят через параллельный конвертор с объемной скоростью, составляющей 46% от заданного значения. На практике иногда происходят нарушения распределения газа в засыпке, если весь катализатор засыпается без постоянного разравнивания по всему сечению реактора или если аппаратчики ходили по слою, разравнивая его при загрузке. [c.197]

Влияние порозности слоя на теплообмен. При умеренных скоростях газа (ш < 0,5оУу) порозность КС изменяется со скоростью довольно слабо [c.113]

Рис. 5.30. Влияние порозности слоя е на скорость распространения звука в двухфазном потоке при иневмотранспорте апатитового концентрата

Различие в размерах частиц, входящих в состав полидисперсного слоя, оказывает влияние на порозность слоя, режим псевдоожижения, однородность слоя и др. Такой слой может иметь меньшую порозность благодаря более плотной упаковке частиц и возможности размещения мелких частиц в каналах между крупными частицами. При псевдоо7Кижепии полидисперсного слоя скорость потока может оказаться недостаточной для взвешивания крупных частиц и значительно превысить скорость витания мелких, которые при этом выносятся из слоя. В этом случае важным является диапазон изменения размеров частиц, измеряемый отношением маис/ мин- Существенную роль оказывает также гранулометрический состав слоя — сравнительно невысокая концентрация относительно крупных частиц является допустимой особенно при наличии и относительно мелких частиц. В качестве примера можно привести гранулометрический состав пылевидного катализатора установок каталитического крекинга. Основной фракцией являются частицы размером 40—80 мк их содер7кание составляет 50—75% содержание частиц размером 80—200 Л1К должно быть пе более 10—20% содержание частиц размером < АО мк — порядка 20—35%. [c.607]

Для практических целей псевдоожиженный слой принято характеризовать следующими показателями размер, форма и фракционный состав твердых частиц, перепад давления в слое и концентрация твердых частнц в нем, скорость начала псевдоожижения порозность слоя, интенсивность массо- и теплообмена в нем, унос частиц из с,мя. Знание 1тих характеристик псевдоожиженного слоя позволяет с приемлемой точностью оценить газоднна.чику реальны.х аппаратов и ее влияние на результаты химического процесса. [c.168]

Здесь А.Г — коэффициент теплопроводности газа, движущегося через зернистый слой — коэффициент, характеризующий влияние факторов процесса переноса тепла, не зависящих от скорости протекающего газа е — порозность слоя w — скорость газа, отнесенная к полному поперечному сечению слоя d — диаметр твердых частиц, образующих зернистый слой. Множитель Вд зависит от формы и размера частиц, а также от ширины или диаметра зернистого слоя D для DJd > 6 опытол установлено So = 0,053, а для DJd < 6 найдено В = 0,033. Величина зависит от теплопроводности газа к,, и твердых частиц kj, а также от порозности слоя е и может быть найдена на графике (рис. VI-5). [c.278]

Правильный выбор численных значений lg я и применение зависимости порозности слоя от щ — и /) 118] позволили дать объяснение [20] влияния скорости газа на Ащ, обнаруженное в опытах1[7, 13, 20]. [c.254]

Мы наблюдали увеличение степени превращения этана с ростом массовой скорости потока. Скорость процесса во внешнедиффузионной области обратно пропорциональна диаметру гранул катализатора (с гр) в степени 1,3—1,5. При одинаковых массовой скорости потока, степени превращения (движущей силы массопередачи) и порозности слоя наружная поверхность гранул катализатора увеличивается пропорционально 1/й(гр, а коэффициент массопередачи — в зависимости от ррщродинамического режима. Оценим влияние уменьшения гр катализатора на степень превращения этана при объемной скорости 10 000 ч-, массовой скорости 0,0338 кг/сек м , давлении 2 ата и температуре 320° С (рис. 3). На промышленном катализаторе (с1гр=5 мм) концентрация этана уменьшается на 4,3—2,54 = 1,76 об.%, а среднелогарифмическая разность парциальных давлений (АР) составляет 780 кг м . В случае фракции 2,5—2 мм концентрация этана уменьшается на 3,3% об.%, а АР = 530 кг м . Степень превращения этана при этом увеличивается в 3,3/1,76=1,87 раза. Скорость же массопередачи возрастает в (4,5 2,25) X (530 780) = 1,95 раза. В случае фракции 1,6—1,0 мм степень превращения этана увеличивается в 2,37 раза, а скорость массопередачи в 2,3 раза. Таким образом, наблюдается удовлетворительная согласованность между количествами подведенного этана к поверхности гранул катализатора и прореагировавшего в результате реакции. Вместе с тем возможно и большее отличие указанных величии в связи с неодинаковой порозностью слоя при различных фракциях катализатора, неправильной формой зерен последнего и выбором величины среднего диаметра гранулы. [c.167]

В качества обоснования надежности переноса лабораторных данных о скорости процесса в промышленные условия используют положение, при котором с увеличением масштаба интегрального реактора явления переноса ослабевают 65, 6б], снижается влияние пристеночного эффекта, улучшается структура слоя ката -лизатора и выравниваются поля скоростей газового потока. Характерно, что по мере увеличения масштаба аппарата снижается порозность слоя, что обеспечива -ет при одинаковых объемных скоростях подачи сырья относительное увеличение количества катализатора на единицу перерабатываемого сырья. В лаборат орных реакторах скорости потока небольш ие. Поэтому диффузионные потоки сказываются сильнее, [c.39]

Физические свойства твердых частиц влияют на коэффициент теплоотдачи в различной степени. Наибольшее влияние оказывает кажущийся удельный вес частиц. При неизменной скорости газового потока увеличение укаж приводит к уменьшению порозности слоя и, как следствие, к увеличению коэффициента теплоотдачи, и наоборот. [c.70]

Как показывают проведенные исследования, пространство псевдоол иженного слоя обладает значительной неоднородностью по типу и статистическим характеристикам флуктуаций порозности. Исследования показали, что различные зоны псевдоожиженного слоя отличаются не только значениями средней порозности, но и формой распределений плотностей вероятностей значений порозности. На рис. 3.13 представлены гистограммы распределений порозности для различных зон цилиндрического псевдоожиженного воздухом слоя песка (диаметр частиц 210 + 30 мкм) в колонке диаметром 300 мм при различных скоростях ожижаюшего агента. Из-за неравномерности псевдоожижения как по высоте слоя, так и по сечению, изменение основных статистических характеристик распределений в пространстве слоя имеет весьма сложный характер. При малых скоростях ожижающего агента наблюдается наибольшая неоднородность распределения порозности по слою. Анализ плотностей распределения порозности показывает, что в центральной части слоя происходит основное движение газовых неоднородностей. Наличие поперечной неоднородности слоя приводит к тому, что изменение средней порозности по высоте слоя в центральной части и на периферии имеет различный характер. В центральной части средняя порозность слоя уменьшается при увеличении скорости ожижающего агента, а на периферии происходит монотонное возрастание порозности с ростом числа псевдоожижения. При увеличении скорости ожижающего агента происходит увеличение размера зоны влияния газораспределительной решетки и уменьщение объема плотной зоны слоя, где значение порозности постоянно. С переходом к агрегатному режиму псевдо-ожижения возникает иптсисивное перемешивание твердой фазы, которое приводит к уменьшению поперечной неоднородности распределения порозности. При агрегатном режиме псевдоожижения слой обладает максимальной статистической неопределенностью и среднеквадратичные значения пульсаций порозности максимальны, а коэффициенты асимметрии и эксцесса распределений минимальны. [c.152]

Скорость, необходимая для взвешивания частиц в потоке, увеличивается с уменьшением концентрации и при порозности, близкой к единице, становится примерно равной скорости витания частиц и . В связи с этим, при высоких порозпостях наблюдаются некоторые различия в свойствах слоя, зависящих от скоростного профиля, обусловленного влиянием стенок аппарата. [c.47]

Экспериментальные исследования проводились с целью выяснения как распределения порозности насыпных слоев, так и распределения скоростей поперек их сечений п, в частности, влияния стенки канала (пристеночного эффекта) на аэродинамические характеристики слоя. Такими исследованиями занимались Н. М. Жаворонков [42], М. Э. Аэров и др. [10—13, 75, 76]. Достаточно обширные исследования аэродинамики реакторов с зернистым слоем проведены Н. М. Тихоновой [134]. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология