Поверхность слоя зернистого, удельная

При рассмотрении модели зернистого слоя как ансамбля последовательно обтекаемых шаров в разделе П. 3 была записана формула для гидравлического сопротивления потоку (П. 52), в которой величину Я(Не) можно рассматривать как коэффициент гидравлического сопротивления одиночного шара в зернистом слое. Интересно также сопоставить гидравлические сопротивления зернистого слоя из гладких шаров и пучка поперечно обтекаемых труб шахматного расположения движение жидкости в последнем случае является примером последовательного внешнего обтекания отдельных цилиндров. Весьма распространенный в технике пучок труб с разбивкой по вершинам равностороннего треугольника и шагом 51 = 1,25 с имеет порозность 8 = 0,418, что близко подходит к нормальной порозности зернистого слоя шаров. Удельная поверхность элементов такого слоя трубчатки ао = 4/с(, а коэффициент формы Ф = 0,67. И действительно, зависимости /э от Квэ [определенных по (И. 59) и (11.60)], рассчитанные [36, 63] для трубчатки и зернистого слоя, очень близки. [c.69]

Удельная поверхность зернистого слоя [c.50]

Слои зернистых материалов могут состоять из частиц одинакового (монодисперсный слой) и различных диаметров (полидисперсный слой). Важнейшими характеристиками зернистого слоя являются относительная объемная доля пустот е, называемая порозностью, размер частиц их форма и удельная поверхность/ м /м . Если в объеме зернистого слоя V м содержится м плотного (монолитного) материала, то г = (V — 1 — У У. [c.77]

Основы этой модели были заложены полвека тому назад работами Козени [23] и Кармана [24]. Течение жидкости в зернистом слое предлагалось считать подобным ее движению через пучок извилистых капилляров, суммарная поверхность стенок которых в единице объема слоя равна удельной поверхности а зернистого слоя, а суммарное поперечное сечение определяется порозностью е слоя. [c.34]

Были выполнены многие исследования течения жидкости сквозь пористые тела, состоящие из достаточно крупных твердых частиц, В качестве примера упомянем исследование течения жидкости сквозь слои зернистых материалов, состоящих из кусков угля 22,4—28,6 мм, зерен катализатора для синтеза аммиака 4—6,1 мм, стеклянных шариков (шероховатых) 2—3 мм, шариков силикагеля 3—4 мм [201]. Для каждого зернистого слоя определена удельная поверхность частиц так, 5о рассчитана по числу шариков, помещаемых в цилиндр, или путем измерения граней кусков угля. Обработка опытных данных выполнена по уравнению Еи ==Ям/(2е), где Ним — модифицированное число Эйлера, в которое входит 5о Х = /(Кеэ) Кеэ —модифицированное число Рейнольдса. Для условий проведенных опытов получена зависимость Еим = 0,9-Ь + ЮО/Квэ, на основании которой может быть определено 5о- При сопоставлении определенного таким образом значения 5о со значением 5о, вычисленным по уравнению Козени — Кармана, обнаружено, что расхождение составляет только 25—35%. [c.185]

Для ускорения процесса очистки воды от взвеси ее фильтруют через слой зернистой загрузки (песка, керамзита, антрацита и других материалов). В зависимости от скорости фильтрования наблюдается различное распределение взвеси в теле фильтра. При медленной скорости взвесь задерживается верхними слоями фильтра, а при больших скоростях взвешенные вещества адсорбируются в толще фильтрующего слоя, так как в этих условиях гидравлические силы препятствуют образованию пленки. При фильтровании через зернистую загрузку происходит физическая адсорбция загрязнений на зернах фильтра за счет нескомпенсированных сил Ван-дер-Ваальса. Практика показала, что чем крупнее зерна загрузки и чем больше скорость фильтрования, тем на большую глу бину проникают загрязнения. Это явление объясняется тем, что у крупной загрузки меньше удельная поверхность, чем у мелкой, поэтому у нее слабее поверхностная энергия, способная удерживать загрязнения. [c.141]

Структура слоя катализатора характеризуется неоднородностью, которая убывает по мере удаления от стенки реактора. При отношениях диаметра аппарата к диаметру зерна >ап/ з>6—15 влиянием стенки (пристенный эффект) на структуру зернистого слоя можно пренебречь и считать слой катализатора в первом приближении однородным. Квазигомогенная модель применима при сравнительно больших отношениях >ап/йз, когда структуру зернистого слоя можно считать однородной, и при малой разности температур между газовым потоком и гранулами катализатора. По мере уменьшения отношения ап/ з до 4,5—7 применимость квазигомогенной модели еще сохраняется. Влияние неоднородности зернистого слоя учитывается через порозность слоя и удельную поверхность катализатора. [c.96]

Движение жидкости или газа в неподвижном слое зернистых материалов или насадочных тел > зависит от многих факторов направления потока газа или жидкости (восходящий или нисходящий), скорости потока, гидравлического сопротивления слоя (высоты слоя, его однородности, размера частиц, их формы), удельной поверхности. [c.62]

Удельная поверхность слоя —— это суммарная поверхность зерен, отнесенная к единице объема зернистого слоя. [c.90]

Имеется достаточно много данных об электросопротивлении углеродистых материалов [16, 17]. Эти данные относятся к монолитным образцам и порошкам, находящимся под стандартным давлением. Однако в электрических печах углеродистый материал находится в виде слоя зернистых частиц. Даже если пренебречь влиянием среды, в которой находится слой кокса, нельзя характеризовать электросопротивление этого слоя по свойствам материала, слагающего слой. Определяющими в слое являются контактные поверхности, состояние которых и зависит от гранулометрического состава, свойств среды, давления. Замеры показали, что влияние размеров частиц кокса оказывается весьма существенным, причем удельное электросопротивление слоя составляет 4—2,5 Ом-см, тогда как у кокса оно равно 0,006 Ом-см [20]. Следовательно, данные об электропроводности [c.73]

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]

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]

Интенсивность процессов химического взаимодействия и тепло-и массообмена между жидкостями (газами) и твердыми веществами возрастает, как правило, с увеличением удельной межфазной поверхности (т. е. приходящейся на 1 м насыпного слоя твердого вещества). По этой причине в рассматриваемых процессах используют твердые вещества в форме мелких зерен случайной геометрической формы, часто также в виде мелких щариков и таблеток. Взаимодействующая жидкость (газ) движется восходящим или нисходящим потоком через слой зернистого материала, который располагается большей частью в вертикальных цилиндрических аппаратах. Объем просветов (пустот) в слоях зернистых материалов обычно невелик (около 26—40%), поэтому при необходимости его увеличения вместо мелких зерен используют более крупные тела различной формы (см. рис. Х-2), называемые н а -садками. Последние изготовляют из материалов достаточно прочных, коррозионноустойчивых и, по возможности, невысокой плотности (полимеры, керамика, фарфор, металлы). К насадкам предъявляют также такие требования, как минимальное сопротивление потоку жидкости (газа), равномерное ее распределение по сечению слоя, возможно большая удельная поверхность /. [c.77]

Сушилки с кипящим слоем. В сушилках с кипящим (взвешенным) слоем (КС) можно с высокой интенсивностью высушивать как сыпучие зернистые, так и пастообразные и даже жидкие материалы. При производстве катализаторов в таких сушилках можно совмещать сушку и классификацию, сушку и обжиг. Высокий удельный влагосъем, отнесенный к 1 решетки, достигающий 3000 кг/(м2-ч), несложное аппаратурное оформление, простота автоматического управления обусловливают широкое применение в производстве катализаторов сушилок КС. В таких сушилках реализуется один из важнейших факторов интенсификации сушки — повышение концентрации твердых частиц в единице объема сушилки с одновременным увеличением удельной поверхности активного взаимодействия, обусловленной, главным образом, размером и степенью участия частиц высушиваемого материала. [c.238]

Поскольку при исследовании массопередачи к зернистому слою в объеме в качестве поверхности контакта принимается определенная величина Р = Усл нд. где — удельная поверх- [c.75]

Зернистый слой как стационарный, так и псевдоожиженный, характеризуется в основном [1, 21 средней порозностью е, удельной поверхностью а = q (1 — е) и соответствующим последней эквивалентным гидравлическим диаметром [c.21]

Итак, полного решения задачи о движении жидкости в зернистом слое произвольной структуры не существует. В то же время экспериментальное определение перепада давления при движении замеренного расхода жидкости или газа через трубку с зернистым слоем относительно просто. Поэтому число опубликованных исследований по измерению гидравлического сопротивления зернистых слоев различных конкретных матеряалов очень велико и продолжает увеличиваться. Для обобщения полученных результатов и вывода удобных для инженерного расчета формул существенно, однако, чтобы при замерах перепада давления и расхода жидкости фиксировались также такие основные параметры слоя, как порозность слоя е, удельная поверхность а и средний линейный размер элементов d. Методы измерения этих величин весьма разнообразны и мы изложим только некоторые основные из них. [c.47]

Удельную поверхность для зернистого слоя ад-орбента находим из соотношения [2, с. 102] [c.155]

Зернистый слой характеризуется размером его частиц, а также удельной поверхностью и долей свободного объема. [c.101]

При относительно небольших скоростях зернистый слой остается неподвижным (рис. 11-31, а), и его характеристики (удельная поверхность, порозность и т. д.) не меняются с изменением скорости потока. Жидкость при этом просто фильтруется через слой. Однако, когда скорость достигает некоторой критической величины, слой перестает быть неподвижным, его порозность и высота начинают увеличиваться, слой приобретает теку- [c.106]

В последнее время успешно используется на1-ре-вание в слое движущейся насадки. Зернистые материалы, размер частиц которых колеблется от 0,05 до 8, иД1, обладают очень большой удельной поверхно-. стью, что позволяет получать весьма значительные поверхности теплообмена в малом рабочем объеме аппарата и интенсифицировать различные процессы тепло- [c.321]

На основе этих данных рассчитываем удельную поверхность зерна катализатора Ао =5з/Уз и удельную наружную поверхность зерен в слое по формуле (3.96). Гидравлическое сопротивление неупорядоченного зернистого слоя определяем по формуле (3.94). [c.140]

Величина Ъ в уравнении (7.32) представляет собой коэффищ-8НТ трения в зернистом слое, отнесенный к единице удельной поверхности слоя. Эта величина связана с яоэф пщентом сопротивления / соотношениеы /40/ [c.208]

Задача о течении вязкой жидкости через уплотненный слой зернистых частиц была исследована с более общей точки зрения Коцени [10] и Карманом [3, 5, 6], которым удалось вывести общее уравнение. Уравнение Коцени-Кармаиа было выведено для течения вязкой жидкости в системе зернистых частиц, причем предполагалось, что эти частицы беспорядочно уложены. Не делалось никаких предположений о размерах отдельных частиц или об их распределении по величине, так что единственным параметром, входящим н уравнение, являлся средний гидравлический диаметр пор, выраженный через пористость и удельную поверхность частиц. [c.299]

Гравитационный фильтр состоит из слоя зернистого материала, 50% частиц по весу имеют удельную поверхность 500 1/мм, а остальные — 750 1/мм. Пористость слоя 0у43. Высота слоя 1,5 лг, а диаметр 0,3 м. С каким расходом будет протекать через фильтр вода при 24 С, если над фильтрующим слоем находится 250. чм воды [c.194]

Рассмотрим эту задачу несколько подробнее, с учетом сделанных в самые последние годы Дюллиеном [25] попыток ее обобщения. На рис. И. 6 выделен участок такого капилляра длиной ориентированный под углом 0 к направлению основного потока жидкости и градиента давления в зернистом слое. Потерю напора на этом участке обозначим Др . Полный перепад давления Др на длине всего слоя L есть сумма Дрг по -всем участкам капилляра. Примем, что капилляр на участке U представляет собой трубку постоянного диаметра d с удельной поверхностью на единицу объема капилляра [c.34]

Как было показано в работе [60], определение ао по течению в вязкостном режиме с газом при диаметрах частиц, меньших 60 мкм (применялись микросферы из полистирола), дает резко заниженное значение против непосредственно определенных значений о из замеров под микроскопом. -В этих же условиях измерение ао в молекулярном режиме течения дало хорошее совпадение с результатами прямого расчета [60]. При условии введения поправок на молекулярный режим предел измерения ао с применением газа и расчетом по (П. 55) снижается до диаметра частиц 10 мкм и ао 0,6 м /см Жидкостные приборы также могут быть использованы примерно до этих же значений. При использовании вязкостного режима, верхний предел дисперсности определяется еще диаметром ячейки (аппарата) (d < 0,05 >ап, см. ниже) и чувствительностью прибора, замеряющего перепад давления в зернистом слое. Удельную поверхность частиц диаметром более 1 мм обычно определяют в интервале скоростей,- где перепад давления линейно зависит от скорости, пропускаемой через слой жидкости [26, R. В. M Mul-lin 36]. [c.51]

Для использования уравнений типа (П. 61) необходимо знать основные параметры зернистого слоя — порозность е и удельную поверхность а = ао(1 — е).. Величину ао для частиц нерегулярной формы определяют по перепаду давления в области течения с преобладанием сил вязкости по уравнению (II. 55). Пе- реходя к большим значениям Rea, можно, далее, определить и константу /Си в (11.61). Для этого, подставив значения (II. 59) [c.65]

В непродуваемом насыпанном зернистом слое частицы давят друг на друга своей массой. На свободной же наружной поверхности при засыпке возникает угол естественного откоса фц. Для сыпучей среды с насыпным удельным весом 7 = в условиях равновесия нормальное напряжение сжатия Oj в слое возрастает с глубиной dz < 0) на величину, равную массе вышележащ,его слоя, т. е. [c.14]

Армирование производится зернистым твердым сплавом рэлнтом (литыми-карбидами вольфрама) но принципу твердой пайки. Крунка твердого сплава в смеси с флюсом (борной кислотой) насыпается на оснащаемую поверхность. Затем поверхностный слой металла шарошки нагревается каким-либо источ-[ЩКОМ тепла (газосварочным пламенем, токами высокой частоты и т. д.) до-температуры плавления. Зерна твердого снлава, имеющие большой удельный вес (15,7—17,15), под действием силы тяжести погружаются в. расплавленный металл шарошки. При остывании зерна твердого сплава оказываются впаянными в основной металл шарошки. [c.236]

Однако на всех известных авторам промышленных установках дегидрирования алканов применяются катализаторы типа алюмохромового. Катализаторы этого типа используются в процессах Гудри и Филлипс . В процессе И. Г. Фарбениндустри катализатор также состоит из окиси алюминия с 8% окиси хрома и 1—2% окиси калия. По литературным данным добавление таких компонентов, как окись калия, окись магния, окись бериллия, повышает стабильность в отношении сохранения большой удельной поверхности. Однако они могут изменять степень окисления, а следовательно, и активность окиси хрома [18]. При процессе дегидрирования фирмы Гудри для увеличения общей теплоемкости слоя в реакторе и, таким образом, уменьшения колебаний температуры катализатор можно использовать в сочетании с такими зернистыми материалами, как плавленый корунд (окись алюминия). Выбор твердых теплоносителей требует тщательного предварительного анализа они должны быть каталитически инертными и обладать необходимыми физическими свойствами. [c.282]