Зернистые среды

Более детально вопрос о значениях коэффициентов переноса в зернистой среде рассматривался в главе VI. К этому можно добавить, что в процессах низкого давления отношение теплопроводностей < 50, так что в уравнении (VII.47) и хп должны рассчи- [c.291]

Применяется для потоков в зернистой среде, в насадке [c.33]

Для потоков в зернистой среде,, в насадке. Для потоков в любой технологической аппаратуре, где наблюдаются относительно неподвижные ( мертвые ) объемы жидкости и газа [c.33]

Потоки в зернистой среде, в насадке [c.225]

Анализ гидравлического сопротивления при движении ламинарного потока газа в сухой насадке приводит к соотношению между гидравлическим уклоном и скоростью потока газа, аналогичному уравнению Козени для пористых и зернистых сред [10] [c.407]

Экспериментально установлено [4], что касательные напряжения в зернистых средах могут быть представлены в виде [c.95]

Пусть область О, ограниченная поверхностью Г, соответствует зернистой среде с мало изменяющимися по x Q макроскопическими характеристиками геометрической структуры. Как показано в [1], задачи фильтрации через такие среды могут решаться на основе обычных для них постановок при условии, что указанные геометрические характеристики определены как функции х О , Г. Рассмотрим следующую задачу [c.161]

Рассмотрим простую модель элементарной ячейки зернистой среды, состоящей из 4-х шаров (рис. 1.5). На шары, расположенные по вертикальной оси, действует сила Яг. Найдем минимальную величину распорной силы, действующей на шары, расположенные по горизонтальной оси. [c.9]

Рис. 1.5. Схема сил, приложенных к элементарной ячейке зернистой среды.

Теперь нетрудно дать ответ на вопрос, который был поставлен в начале наших рассуждений, — при убывании Ох будет оставаться постоянной величиной до тех пор, пока Ог не примет значения а2(В) (см. рис. 1.4, в). При дальнейшем убывании Ог величина Ох будет уменьшаться по условию предельного напряженного состояния зернистой среды, согласно системе (1.3)—(1.5), которая теперь примет вид [c.11]

Рис. 1.7. К пояснению упрощенной модели зернистой среды.

Определим градиент напряжений в зернистой среде, пространство между частицами которой заполнено неподвижной жидкостью. Так как фазы неподвижны, то из (1.26) и (1.27) [c.15]

Здесь, кроме объемной силы взаимодействия Ро ( 1 — 1). учтены еще присоединенные массы коэффициентом Со и диссипативные потери. В потоке это обычная вязкость среды х р, а в твердой фазе — какой-то ее аналог .ц. Иначе говоря, предполагается, что при динамических сдвигах в зернистой среде возникают скалывающие силы, пропорциональные градиенту скорости зерен. [c.170]

Недостаточен теоретический уровень раздела, посвященного продольному перемешиванию в насадочных колоннах. Автор ограничивается указанием на большой разброс данных. Причина этого установлена в работах советских ученых и объясняется наличием застойных зон [131—133]. Как показало теоретическое исследование процессов перемешивания в зернистой среде [132], застойные зоны могут на порядок и более увеличивать коэффициент продольного перемешивания. В этом случае применение концентрационных импульсных возмущений не дает правильных сведений о структуре потоков. Рекомендуется использовать гидродинамические возмущения [131, 133, 134], впервые описанные в работе [135]. Однако при интенсивном движении жидкости в аппарате, в частности при пульсациях, когда наличие застойных зон исключено, продольное [c.165]

Научная смелость Георгия Максимовича Островского, основанная на глубоком понимании сущности явлений, позволяла ему браться за непосильные для многих специалистов задачи. В качестве примера можно привести исследования эффекта волны разрушения в зернистых средах, проводившиеся под его руководством. В кратчайшие сроки на основе этого эффекта был создан метод выгрузки остатков порошкообразного сырья из железнодорожных цистерн. Проблема, связанная с накоплением слежавшихся остатков порошкообразного груза после пневматической разгрузки железнодорожных цистерн, для железной дороги оказалась настолько острой, что идея бьша воплощена в жизнь менее чем за полтора месяца. [c.3]

Зернистая среда занимает по своим свойствам промежуточное место между твердым телом и жидкостью. Она до определенного предела может сохранять свою форму. Например, если ссылать сухой песок на горизонтальную поверхность, то он примет форму конуса, и как бы мы ни старались сделать этот конус острее, он все равно будет растекаться, пока не примет устойчивое положение. Однако влажный песок уже обладает свойствами твердого тела и после уплотнения может иметь произвольную форму. [c.137]

Один из очевидных приемов моделирования зернистой среды — рассмотрение силового взаимодействия множества частиц и применение к его исследованию статистических методов [126]. Однако в силу сложности подобного моделирования инженерные расчеты базируются на феноменологической модели сплошной среды. Это вполне оправдано, поскольку в подавляющем числе практических случаев размеры частиц зернистой среды несоизмеримо малы в сравнении с размерами содержащего ее аппарата. [c.137]

Таким образом, зернистая среда — это сложный для исследования объект, и для разработки инженерных методов расчета здесь требуется больше характеристик физико-механических свойств, чем, например, у жидкостей. [c.137]

Физико-механические свойства зернистых сред [c.137]

Характерное свойство зернистой среды, отличающее ее от твердых и жидких тел, — сжимаемость, т. е. способность частиц изменять свою упаковку. [c.137]

При сжатии зернистой среды без возможности бокового расширения можно получить зависимость [c.138]

Величина пористости зернистой среды стремится к предельному значению. При нагрузках, возникающих в технологических процессах, пористость материала, частицы которого не имеют внутренних полостей, стремится к некоторой конечной величине = 0,Зн-0,4. При снятии нагрузки пористость практически не восстанавливается. [c.138]

Еще одно характерное свойство зернистой среды — дилатансия, т. с. способность расширяться при сдвиговых деформациях. Впервые это свойство было обнаружено Рейнольдсом. Дилатансия существенным образом изменяет структуру, пористость и реологические характеристики зернистых сред [127,128] (см. 6.9.4). [c.138]

Важной характеристикой зернистой среды, по существу определяющей ее прочность, является коэффициент бокового давления (, — отношение приращения горизонтального давления (рис. 2.7.1.2, а) к приращению вертикального давления. Очевидно, если бы коэффициент трения между частицами был равен О, то = 1, т. е. зернистая среда проявляла бы свойство жидкости, известное как закон Паскаля. Наличие сил трения между частицами создает ситуацию, когда С < 1. [c.138]

Зернистые среды, у которых с = О, называют сыпучими. Материалы с с < О называют связными. [c.139]

Гидродинамическая проблематика такого рода процессов многие годы не только недооценивалась, но и в существенной мере оставалась неотчетливой. С одной стороны, казалось почти очевидным, что вследствие значительного подпора, который создает слой зерен набегающим на них потокам, и значительного удельного сопротивления самого слоя процессы в неподвижной зернистой среде почти всегда соответствуют идеальному вытеснению, следовательно, гидравлическая проблематика в данном случае ограничивается оценкой гидравлического сопротивления однородному потоку жидкости в однородной неподвижной среде и оценкой эффективных режимных и переносных характеристик процесса на уровне макрокинетических задач. Профиль скорости внутри слоя считался однородным, за исключанием пристенной области толщиной 2—3 диаметра зерна катализатора. В связи со сказанным неоднородности течения реагентов внутри слоя при расчетах аппаратов не учитывались. Это было вызвано по-видимому тем, что при исследовании реакторов отношение диаметра аппарата к диаметру зерна обычно было больше или равным 10, поэтому все неоднородности течения объясняли хорошо известными изменениями в укладке 2—3 рядов зерен [188]. С другой стороны, конкретная практика эксплуатации процессов в промышленности обнаруживала значительные несоответствия этому. Так, например, в ряде случаев происходили необъяснимые с точки зрения теории идеального вытеснения вспышки катализатора, а то и взрывы. Поскольку такого рода явления ни в лабораторных, ни в пилотных установках места обычно не имели, то эти явления относили к эффектам масштабного перехода . [c.324]

Модель раиновесного деформирования идеальной зернистой среды, представляющей собой хаотическую упаковку одинаковых сферических частиц с абсолютной твердостью и гладкостью, взаимодействующих только посредством нормальных контактных сил, теоретически рассмотрена [22]. Пульсации скорости потока, имеющие место в слое и раскачивающие частицы, помогают проявлению соответствующих сдвиговых деформаций, которые обусловливают увеличение проницаемости пристеночной области. [c.278]

Потоки в зернистой среде, в насадке, на тарелке аппарата, в котор1 х наблюдаются относительно неподвижные объемы жидкости и газа [c.123]

Лычагин В. Ф. Некоторые вопросы макрогпдродипамнки неподвижной зернистой среды (применительно к проблемам нефтехимической технологии). Канд. дис.— Л. Изд-во Ленингр, технолог, ин-та, 1974, [c.43]

Муллер Р. А. Вариант обобщения модели зернистой среды,— Физ,-техн. пробл, разраб. полез, ископаемых, 1981, № 3, с. 43—52. [c.44]

Зернистый слой, состоящий из одинаковых частиц катализатора, является частным видом сыпучей среды и обладает сложными реологическими свойствами. Деформации зернистого слоя необратимы и не определяются однозначно действующей на слой нагрузкой, а зависят от всей предыстории нагружения слоя. Наиболее существенно это проявляется в том, что зернистая среда ведет себя совершенно но-разному в зависимости от того, увеличивается или уменьшается действующая на нее нагрузка. В частности, зернистая среда вообще не держит растягивающих напряжений и хорошо помнит испытанную ею максимальную сжимающую нагрузку. Особенностью деформирования зернистых сред, имеющей существепиое значение для ирименения их в хи- [c.54]

Перечисленные причины возникновения неоднородностей в зернистых слоях требуют изучения и ставят новые задачи перед химической технологией. Для уснешного решения этих задач необходимо экспериментальное исследование влияния, которое оказывают на структуру слоя способ загрузки катализатора, динамическое и термическое нагружение слоя, контактирующие со слоем элементы конструкции аппарата. Основу экспериментального изучения деформаций слоя должны составить опыты по измерению реологических свойств зернистой среды, которые позволят установить соотношения, связывающие деформации и напряжения вдоль интересующих нас путей нагружения. Методики и экспериментальное оборудование для этих опытов разработаны специалистами по грунтам и горным породам, но камеры для испытания катализаторов на сжатие и на сдвиг должны быть большего размера, чтобы в них помещался представительный объем зернистой среды. Увеличение объема испытываемых образцов является вполне реальным, носкольку нас интересует поведение катализаторов, применяемых в химической технологии, при значительно более низких нагрузках, чем те, которые [c.55]

Здесь величина проницаемости к мон ет быть выражена через размер зерна, например, по формуле Ergun [19]. В данном случае расчеты были проведены для зерен d = (2,7—3,3) 10 м. Отклонения расчетного профиля скорости от экспериментальных данных могут быть объяснены упрощением математргаеской модели, в то же время приближение расчетных данных к опытным свидетельствует о том, что основные аэродинамические особенности процесса в модели учтены. Вследствие значительного увеличения поверхности соприкосновения с газом зернистой среды прилипание пограничного слоя газа при течении создает условия перераспределепия импульса, обусловленного вязкостью газа. Данный эффект усиливается интенсивным перемешиванием потока в поровом пространстве и увлечением слоев газа, прилегающих к стенке. [c.103]

Лычагин В. Ф. Некоторые вопросы гидродинамики зернистых сред. Автореф. канд. дис.— Л. Изд-во Ленингр. технолог, ин-та, 1974. [c.168]

О методах решения задач фильтрации через гео.четрически неоднородные зернистые среды при малых и больших числах Не. Л ы ч а- [c.176]

Таким образом, здесь обнаруживается такое фундаментальное свойство сыпучей среды, как шамять напряжений. Любое динамическое воздействие, приложенное к сыпучей среде, не проходит бесследно для нее, запоминается ею до предела насыщения информацией, выраженной через напряжения. Предел этой информации определяется физико-механическими свойствами зернистой среды. [c.11]

Для расчета гидродинамики в насадке часто используют различные модификации уравнения Дарси [17,18] (Ле<4) и уравнения Эргана [19,20], учитывающие силы энергии и вязкости. При Яе А обычно используют уравнение Эргана, содержащие только квадратичный член [21,22]. Зернистая среда, или насадочный слой, часто моделируется как случайный массив ячеек идеального перемещивания с определенными связями между ними [23,24]. [c.139]

Второй раздел посвящен механике сплошных сред. В нем традищ10нн0 рассматриваются вопросы течения газов, ньютоновских и неньютоновских жидкостей по каналам, включая фильтрацию в недеформнруемых пористых средах, и вопросы обтекания различных тел. Здесь же помещена глава, посвященная механике зернистых сред. [c.6]

Зернистая среда не имеет постоянной плотности. Плотность зависит от того, как расположены частищл относительно друг друга, каковы их размеры и каковы силы взаимодействия между ними. Зернистая среда изменяет свои свойства в зависимости от уплотняющей нагрузки, влажности, от того, как долго она находилась в покое. [c.137]

По способности изменять свою пористость зернистые среды можно условно разделить на сыпучие и связные. К сыпучим средам (чаще их называют идеально сыпучими) можно отнести сухой песок, к связным — мокрый песок или уплотненный тонкодисперсный (порошкообразный) материал. У связных материалов значительную роль ирают силы, вызванные молекулярными и поверхностными силами сцепления в точках контакта между частицами (например для мокрого песка это силы поверхностного натяжения жидкости). По этой причине связные материалы могут иметь очень рыхлые упаковки в начальной стадии своего формирования и, следовательно, существенно изменять свою пористость в зависимости от величины уплотняющей нагрузки. У сыпучих сред начальная пористость достаточно близка к предельной упаковке, и в практических расчетах вполне уместно использование такой характеристики, как насыпная плотность, в качестве константы. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология