Эффективная вязкость псевдоожиженного слоя

Рис. 111.27. Зависимость эффективной вязкости слоя песка d = 0,3 —0,5 мм от порозности слоя при псевдоожижении воздухом (X), гелием (О) и углекислым газом (ф).

V — кинематическая вязкость ожижающего агента Vg — эффективная кинематическая вязкость псевдоожиженного слоя АзТ(, — пик давления [c.14]

При расчете распространения вертикальных волн разрежения-сжатия Андерсон и Джексон приняли, что равно измеряемой вискозиметрами эффективной вязкости псевдоожиженного слоя в целом (1—2 Па с) и ввели дополнительно объемный коэффициент вязкости того же порядка, что и Кроме того, была [c.64]

Рассчитанные по (П1.42) эффективные вязкости псевдоожиженных слоев были, как правило, порядка Лэфф ж 1 — [c.161]

X — коэффициент теплопроводности ожижающего агента Ян — коэффициент эффективной теплопроводности неподвижного слоя Ат — коэффициент теплопроводности твердого материала Яд — коэффициент эффективной теплопроводности псевдоожиженного слоя ц — динамическая вязкость ожижающего агента Мэ — эффективная вязкость псевдоожиженного слоя [c.14]

Эффективная вязкость псевдоожиженного слоя [c.177]

Рис. V1-7. Характер изменения локальной эффективной вязкости псевдоожиженного слоя в зависимости от скорости газа и расстояния от газораспределительной решетки [630]

В зависимости от физических свойств твердого материала и ожил ающего агента, от скорости последнего и конструктивных особенностей аппарата эффективная вязкость псевдоожиженного слоя по абсолютной величине изменяется от нескольких единиц до 10—20 пз [149, 247, 531, 557]. Заметим, что псевдоожиженный слой кварцевого песка (ут = 2660 кГ/м , е = 0,6) при Хэ = 4 пз имеет кцт нематическую вязкость [c.182]

Вычисления по (П1.42) эффективной вязкости кипящего слоя показали, что значения (Аэфф для систем, псевдоожижаемых капельными жидкостями, практически те же, что и при псевдоожижении газами, и изменяются по тому же закону с расширением слоя и с изменением плотности слоя р л = Рт (1 — о) + Рж о (для газов второе слагаемое р ео было пренебрежимо мало и не играло существенной роли). [c.165]

Эффективная вязкость обычно измеряется с помощью вискозиметра Штормера в различных модификациях [149, 611, 642, 711] и другими методами [49]. Установлено [247, 344, 545, 640], что при увеличении скорости газа вязкость псевдоожиженного слоя сначала резко падает (рис. У1-6, а), затем в ряде случаев [611, 711] она несколько возрастает (рис. У1-6, б), после чего [711] снова уменьшается (рис. У1-6, в). Упомянутые, а также и другие опубликованные данные [149] о наблюдающемся резком скачке вязкости (возрастающем с увеличением размера частиц) при увеличении скорости газа и последующем экспоненциальном ее падении (рис. У1-6, г) не противоречат закономерности, приведенной на рис. У1-6, б, и могут рассматриваться как частные случаи, характерные для ограниченного диапазона скорости потока. [c.177]

По методу Штормера определяется эффективная вязкость в горизонтальном направлении. Вследствие анизотропности исевдоожиженного слоя [344] можно ожидать, что вязкость в вертикальном направлении будет иметь иное значение, чем в горизонтальном. Более того, из приведенных выше данных [223, 224] следует, что вязкость в направлении движения ожижающего агента может не совпадать с вязкостью в противоположном направлении. Определение эффективной вертикальной динамической вязкости вызывает в настоящее время известные затруднения. Например, при ее измерении ио скорости погружения (всплывания) шара в псевдоожиженных системах требуется вследствие значительной величины достаточно длинный путь для достижения равновесной скорости. Это в свою очередь связано с необходимостью использования высоких слоев и возможностью образования поршней в узких аппаратах. В аппаратах же больших диаметров невозможно вести визуальные наблюдения за движением шарика (необходима весьма сложная следящая система, например с меченым шариком). Кроме того, над самим шариком образуется малоподвижная зона, в которой нарушено характерное движение ожижающего агента, что ведет к некоторому искажению полученных данных. Таким образом, до сих пор нет данных для сравнения эффективной вязкости псевдоожиженных систем в горизонтальном и вертикальном направлениях. [c.182]

Эффективная динамическая вязкость псевдоожиженного слоя измерялась с помощью вискозиметра Куэтта в работе [75]. Измеренные экспериментально значения вязкости слоя оказались весьма велики (1 —10 пуаз). Грэйс [76] для определения вязкости плотной фазы псевдоожиженного слоя использовал измерения формы газовых пузырей. Полученные в результате значения коэффициента вязкости оказались имеющими тот же порядок величины. [c.90]

Эффективная динамическая вязкость псевдоожиженного слоя определялась с помощью вискозиметра Куэтта при использовании газообразного и жидкого ожижающих агентов. В обоих случаях полученные значения вязкости слоя очень велики (порядка 10—20 П), так что вязкость ожижающего агента, по-видимому, очень мало влияет на сопротивление слоя сдвигу. По этой причине целесообразно рассматривать измеренную опытным путем вязкость как [х . Соответствующая объемная вязкость Я в настоящее время не может быть измерена экспериментально предполагается , что величина Я превышает х, . Относительно Ро нет ни теоретических, ни экспериментальных данных. При анализе влияния изменений граничных условий на свободной по- [c.90]

Поскольку пузыри обычно наблюдаются в псевдоожиженном слое с газообразным ожижающим агентом, где отношение плотностей обеих фаз велико, то из уравнений движения исключа-ч ются члены, выражающие выталкивающую силу, эффективную массу и скорость изменения количества движения ожижающего агента. Эффектом вязкости газовой фазы также пренебрегают, оставляя в тензоре напряжений для ожижающего агента только член, выражающий давление. Помимо этих допущений при анализе движений пузырей используют уравнение движения без учета членов, определяющих напряжения, возникающие при взаимодействии между твердыми частицами. Последнее допущение, однако, не имеет экспериментального обоснования, а скорее продиктовано соображениями удобства анализа ведь известно, что эффективная вязкость твердой фазы достаточно веника Можно предположить, что во многих случаях члены, исключенные из уравнений, играют значительную роль в непосредственней близости от пузыря. [c.95]

Из уравнения (VI,15) видно, что псевдоожиженный слой обладает структурированной вязкостью, изменяющейся под действием напряжения сдвига. Только нри очень низких напряжениях сдвига получают эффективную вязкость не зависящую, в соответствии с уравнением (VI,16), от этого напряжения. При высоких скоростях ожижающего агента цв приближается к предельному значению. Чем меньше диаметр частиц, тем меньше экспонента в уравнении (VI,16) и тем быстрее Хв достигает предельной величины. В случае крупных частиц этот предел обычно не может быть достигнут. [c.242]

Показатели, определяющие интенсивность перемешивания в псевдоожиженном слое, изучают как в стационарных, так и в нестационарных условиях. При стационарном режиме ведут, например, изучение эффективной теплопроводности слоя Яэ с постоянными источником и приемником тепла, измерение эффективной вязкости Хэ псевдоожиженного слоя, а в некоторых случаях — коэффициента эффективной диффузии твердой фазы (также с постоянным источником меченых частиц). В этих случаях исследуемая характеристика легко определяется из обычных уравнений так, перенос тепла от расположенного аксиально в слое цилиндрического подогревателя к наружной охлаж- [c.176]

Распределение локальных значений эффективной вязкости в объеме слоя может слул ить характеристикой качества псевдоожижения. [c.182]

Заметим, что при изучении явления перемешивания твердой фазы в псевдоожиженном слое (т. е. при определении таких эффективных характеристик, как теплопроводность, температуропроводность, вязкость, коэффициент диффузии) многие исследователи базируются на дифференциальных уравнениях из теории капельных жидкостей — см., например, работы [27, 58, 181, 395, 533], а также главу VI. [c.375]

Выражения для эффективных коэффициентов вязкости, входящих в соотношения (1.4-5), остаются неизвестными. В работах [21, 1965, т. 21 27] содержатся соображения качественного характера по поводу величины этих коэффициентов. Выражения для этих коэффициентов будут рассматриваться также в гл. 2, посвященной изложению статистической теории псевдоожиженного слоя. [c.32]

НИЖНИХ сечениях, постепенно ослабевает по высоте. Частицы попадают в канал струи в результате сползания слоев сыпучего материала по поверхностям, определяемым эффективными локальными значениями угла откоса. Это движение частиц вблизи каверны даже при значительных числах псевдоожижения слоя = 2,2 для крупных частиц) существенно отличается от движения частиц в истинно псевдоожиженной системе, поскольку граничные с факелом участки плотной фазы слоя обеднены газом вследствие его оттока в струю. Если число псевдоожижения не слишком велико, то такой инжекции вполне достаточно, чтобы локальная скорость газа в указанных участках существенно понизилась и стала равной (или даже меньше) начальной скорости псевдоожижения. В результате плотность упаковки частиц вблизи каверны значительно возрастает, система по характеру движения приближается к неподвижной сыпучей среде, а интенсивность движения начинает существенно зависеть от эффективной вязкости дисперсной фазы. Характерные траектории движения частиц в ближайшей окрестности струи и ее канале можно получить путем киносъемки течения полуограниченной струи. Типичная траектория частицы при подходе ее к границе струи и движении вдоль границ факела показана на рис. 1.8. [c.20]

Опыты по исследованию эффективной вязкости проводились с псевдоожиженным слоем песка, размеры частиц которого составляли 0.16—0,25 мм, в колонне диаметром 76 мм. В слой погружался стальной шарик диаметром 9,5 мм. Определение средней скорости движения шарика осуществлялось следующим образом переменное управляющее [c.133]

Наиболее распространенный и характерный случай из рассмотренных — кипящий слой. Согласно данным многих исследований псевдоожиженный слой в общем случае неоднороден. При псевдоожижении твердых частиц газом в слое образуются газовые пузыри, которые разрушаются на поверхности слоя это и делает ее похожей на поверхность кипящей жидкости. Такой псевдоожиженный слой обладает многими свойствами жидкости— он текуч, принимает форму сосуда, в котором находится, обладает определенной плотностью и вязкостью, подчиняется закону сообщающихся сосудов и закону Архимеда. Можно, кроме того, говорить об эффективных величинах теплопроводности и теплоемкости слоя. [c.274]

Особенностью зависимости (II.8) является наличие минимума. Следовательно, существует режим внешнего механического воздействия, при котором вязкость дисперсной системы в поле тяжести минимальна. Такое поведение особенно характерно для порошков при воздействии на них вибрации или при псевдоожижении газом. На рис. II.2 представлены результаты экспериментов [54] по измерению эффективной вязкости слоя частиц 5102 ( )о 200 мкм) при псевдоожижении воздухом. Аналогичный вид имеет зависимость т]эфф от амплитуды вибрационного воздействия а (рис. П.З). Экспериментальные данные получены в [55] для грубодисперсной системы порошка электрокорунда (Ьол 1 мм) и керамического связующего, используемой для получения абразивных материалов. Аналогичная зависимость приведена в [46] для порошка ЗЮг. Несмотря на [c.53]

Иной подход был реализован з для корреляции данных по отстаиванию-и псевдоожижению в колонне диаметром 101,6 мм при работе со стеклянным (диаметром 0,711 мм) и стальными (диаметром 0,533 мм) шариками и водными растворами глицерина. Порозность слоя изменялась в пределах 0,58—0,96, значение числа Рейнольдса — от 0,001 до 585. Величины скоростей отстаивания и псевдоожижения были аппроксимированы в виде функции порозности на основе- модифицированного закона Стокса з8. В расчетах использовали значения эффективной плотности и вязкости псевдоожиженной системы. [c.52]

Основным типом крупномасштабных движений твердой фазы псевдоожиженного слоя являются циркуляционные течения различной периодичности и пространственных масштабов. Для исследования н математического описания такого рода течений важное значение имеет установление вязкостных характеристик взвешенной твердой фазы. При формулировке уравнений движения твердой фазы необходимо знать закон переноса импульса в твердой фазе псевдоожиженного слоя. Попытки использования эффективной вязкости псевдоожиженного слоя в рамках ньютоновского закона переноса импульса сталкиваются со значительными трудностями ввиду плохой воспроизводимости экспериментальных данных и обнаруженного влияния на величину эмпирически определяемого коэффициента вязкости конструктивных особенностей вискозиметра [1, 2, 5, 33]. Основной трудностью при проведении экспериментов по измерению эффективной вязкости псевдоожиженного слоя является нестабильность его механических свойств. Псевдоожиженный слой существует лишь постольку, поскольку внутри него существует взаимное перемещение фаз, и внесение в слой для измерения тех или иных его параметров каких-либо зондов, отличающихся по своим аэродинамическим характеристикам от частиц твердой фазы, неминуемо приводит к локальным искажениям структуры слоя. При проведении экспериментальных исследований вязкости псевдоожиженного слоя, например с помощью ротационных вискозиметров стандартных конструкций, обнаруживается, что полученная кривая течения зависит от характера сухого трения твердой фазы на поверхности ротора. В ряде работ [5, 34] отмечались существенные отклонения от ньютоновского поведения твердой фазы при псевдоожил ении, что дает основание считать более перспективной разработку нелинейных реологических моделей псевдоол<иженного слоя. [c.173]

Рис. II 2 Зависимость эффективной вязкости псевдоожиженного слоя частиц ЗЮг от относительной скорости подачн воздуха,

Реологические свойства псевдоожиженного слоя привлекали внимание исследователей главным образом как показатель, способный количественно характеризовать качество псевдоожижения. По аналогии с обычной жидкостью введено понятие эффективной вязкости кипящего слоя — (Хэфф. измеряемой вискозиметрами различного типа (роторными, капиллярными, с падающим шариком и др.) [16, гл. VI 204]. До начала псевдоожижения (и < кр) значение Цэфф практически равно бесконечности. При и > и р все исследователи указывают на очень крутое падение Цэфф. переходящее затем в пологое снижение с дальнейшим ростом и расширением кипящего слоя. Численные же значения Цэфф на основном участке в близких по структуре слоях, но измеренные разными методами, отличались на целый порядок от - 0,1 до 1 Па с и более (рис. 111.20). [c.159]

Метод турбулиметра является на сегодняшний день одним из наиболее распространенных и простых методов экспериментального изучения таких гидродинамических характеристик, как скорости пульсационного движения частиц дисперсной фазы, эффективная вязкость дисперсной фазы и т. д. Основное применение этот метод нашел при исследовании так называемой эффективной вязкости [111] псевдоожиженного слоя. Методика исследования вязкости псевдоожиженного слоя состоит в следующем (рис. 63). Слой мелких частиц (2) засыпается в цилиндрическую колонну (5), куда компрессором (5) через ресивер (/0) подается газ (обычно воздух). Расход газа измеряется с помощью диафрагмы (У/) и микроманометра (5). Над колонной устанавливается электродвигатель (С) и генератор постоянного тока (7). В слой помещается тело (J), например шарик, движение которого исследуется. Тело прикреплено к нейлоновой нити (4), переброшенной через блок (5), который насажен на ось двигателя. Под действием силы тяжести тело, погруженное в псевдоожиженный слой, движется вниз. Однако это движение может быть замедлено или остановлено, если на [c.131]

Эксперимент показал, что эффективная вязкость различна в разных точках псевдоожиженного слоя. По имеющимся данным [247, 344, 611], она уменьшается по мере погрул<ения мешалки в слой имеются указания [630] на более сложный характер изменения [Хэ. Эффективная вязкость псевдоон<иженного слоя не остается постоянной в его поперечном сечении [711], нарастая по мере приближения к стенкам сосуда. [c.182]

Если движение твердой фазы в псевдоожиженном слое носит турбулентный характер, то величина пульсационной скорости определяет скорость всех связанных с твердой фазой явлений переноса-диффузии и перемешивания, эффективной вязкости, а также эффективной теплопроводности кипящего слоя. Действительно, для эффективного коэффициента диффузии твердых частиц мы вывели теоретическое соотношение [c.313]

В различных отраслях техники и химической технологии широко применяются массо- и теплообменные аппараты, в которых одна из взаимодействующих фаз диспергируется в другой. Дисперсная среда может находиться в виде неподвижных насыпных слоев, в псевдоожиженном состоянии или двигаться в противотоке со сплошной фазой. Для расчета таких аппаратов и процессов, протекающих в них, необходимо знать механизм в силу гидродинамического взаимодействия частиц с вязким потоком. Скорость движения частиц в стесненном потоке зависит не только от их размера, формы, физико-химических свойств среды, но и от объемной концентрации. Зависимость от объемной концентрации обусловлена гидродинамическим взаимодействием между частицами. В даль нейшем при рассмотрении стесненного обтекания часто будет употребляться термин пробная частица , под кодюрым подразумевается произвольно выбранная из потока частица. Скорость ее движения, как правило, меньше скорости изолированной частицы. При этом, конечно, имеется в виду отсутствие отдельных скоплений частиц, окруженных чистой жидкостью и движущихся подобно облаку . Скорость такого облака, может значительно превышать скорость движения отдельной частицы за счет сил инерции. Вязкость среды, содержащей дисперсные включения, превышает вязкость чистой жидкости вследствие появления срезывающих на пряжений при движении частиц. В этом случае говорят об эффективной вязкости среды. [c.39]

Непременным условием эффективности разделения шихты ФСД является обеспечение полного псевдоожюкения компонентов смеси восходящим потоком воды или раствора электролита. Параметрами, определяющими гидродинамику псевдоожижения, должны быть параметры наиболее крупной фракции наиболее тяжелого компонента смеси — катионита. В борьбе за максимальное использование товарных фракций ионообменных смол для приготовления смеси в ФСД принимаем в качестве расчетного значения диаметр частиц катионита =0.12 см. Тогда при значении истинной плотности частиц катионита — КУ-2 в К -форме р =1.25 г/см , средней пористости неподвижного слоя смол =0.4 и разделении их водой с вязкостью [л=0.01 г/см-сек. и плотностью р=1.0 г/см значение скорости псевдоожижения можно определить по формуле [ ] [c.170]

Кипящий слой зернистого материала можно получать совместным воздействием вибрации и продуванием газа (виброаэрокипение). Особенно эффективно использование такого метода создания кипящего слоя при обработке высокодисперсных сыпучих материалов вибрационное воздействие снижает вязкость системы и содействует сегрегации частиц и тем способствует равномерному распределению потока газа не только по поперечному сечению, но и по высоте слоя, предупреждается также образование газовых каналов. Скорости потоков продуваемого агента могут быть очень малыми, более низкими, чем скорость псевдоожиження. В псевдокипящее состояние можно привести легкоэлектризующиеся порошки полимерных материалов, а также порошки, склонные к слеживанию и комкованию. [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология