Построение кинетической модели псевдоожиженного слоя

Современное состояние теории псевдоожижения отражено в книгах [1—3]. Для описания кипящего слоя в принципе могли бы быть использованы классические модели механики сплошных сред, однако строгая постановка гидродинамической задачи, включающей в себя уравнения Навье — Стокса совместно с уравнениями движения частиц с соответствующими начальными и граничными условиями, оказывается чрезвычайно сложной. Поэтому прибегают к построению менее детального, сокращенного описания динамики дисперсных систем, т. е. к построению макромоделей дисперсных систем. На этом пути созданы основы механической теории псевдоожиженпого состояния исходя из кинетического подхода [4], метода осреднения, метода взаимопроникающих континуумов [3]. Однако это только основы, применимые к упрощенным, идеализированным ситуациям. Для использования теоретических моделей в практических расчетах нужны еще большие и целенаправленные усилия теоретиков и экспериментаторов. Направление исследований определяется конкретной целью. В частности, при разработке каталитического реактора требуется не только умение удовлетворительно рассчитать поля концентраций и температур, по и обеспечить достаточное приближение к оптимальному режиму. Вследствие сильной структурной неоднородности кипящего слоя такое приближение часто оказывается невозмон ным. Перед этой трудностью отступает на второй план задача точного расчета полей температур и концентраций. Хороший расчет плохо работающего реактора имеет сомнительную ценность. Прежде всего, необходимо активное воздействие на структуру слоя с целью достижения приемлемой степени однородности и интенсивности контактирования газа с катализатором. Необходимая степень однородности кипящего слоя определяется кинетикой конкретного каталитического процесса и может сильно отличаться от случая к случаю. Это определяет выбор средств воздействия на структуру слоя горизонтальное или вертикальное секционирование, добавление мелкой фракции, размещение малообъемной насадки [5]. В частности, только последнее из [c.44]

Построение кинетической модели псевдоожиженного слоя [c.160]

Построение кинетической модели псевдоожиженного слоя сводится к определению явного вида интегралов столкновений J. и построению функций Ф,. . и Xij Для каждого вида взаимодействия. Результирующая система кинетических уравнений имеет вид [57 ] [c.163]

Из разобранных примеров видно, что стратегия структурного упрощения задачи является существенно нестандартной процедурой. Она во многом определяется особенностями решаемой задачи. Так, при построении кинетической модели псевдоожиженного слоя стратегия структурного упрощения системы гидромеханических уравнений состояла в оценке порядков значений отдельных членов уравнений и выявлении минимального числа наиболее значимых факторов, определяющих поведение ФХС. [c.196]

Построение модели одномерного течения в псевдоожиженном слое. Исходным пунктом при построении модели являются сформулированные выше система кинетических уравнений (3.71) и полученная из нее система гидромеханических уравнений (3.73). Для упрощения приведенных описаний необходимо привести эти системы к безразмерной форме. Такая запись систем позволяет оценить порядки отдельных членов уравнений, сравнить их между собой и отбросить малозначимые величины, выделяя наиболее существенные факторы, определяющие поведение ФХС. [c.166]

Попытка учета указанных факторов при построении кинетической модели псевдоожиженного слоя сделана в работе [57] (схема этой работы положена в основу дальнейшего изложения). На первом этапе строится замкнутая система, содержащая кинетические уравнения для газа и твердой фазы. При построении системы кинетических уравнений используется феноменологический подход. Система учитывает взаимодействие между фазами, описывает явления в псевдоожиженном слое в едином масштабе и учитывает тот факт, что отдельная твердая частица движется в неконсервативном поле сил. На втором этапе выводится система уравнений гидромеханики псевдоожиженного слоя, содержащая явный вид силы межфазного взаимодействия. На третьем этлпе путем последовательного упрощения системы гидромеханических уравнений и оценки порядков входяпщх в них величин решается задача об одномерном нестационарном течении внутри слоя. Кратко рассмотрим каждый из перечисленных этапов. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология