Средняя относительная скорость частиц в газе

СРЕДНЯЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ЧАСТИЦ В ГАЗЕ [c.37]

Частицы твердого материала, движущиеся в аппарате, постоянно соударяются со стенкой, благодаря чему средняя скорость их движения невелика (несколько метров в секунду), а относительная скорость движения газа и материала достигает высоких значений и близка к скорости газа. [c.196]

В формуле (1) в качестве определяющего размера принят диаметр частиц, в качестве определяющей температуры — средняя температура газового потока, а в качестве определяющей скорости — средняя относительная скорость частиц дисперсного материала и газа. Скорость частиц дисперсного материала ири этом принималась согласно данным, приведенным в [3], а скорость газа принималась постоянной по высоте слоя и определялась по расходу газа через зону фонтана. [c.46]

Поскольку, согласно молекулярно-кинетической теории газов, средняя относительная скорость движения частиц равна [c.79]

Диаметр, удельный вес и форма частиц. Многочисленные экспериментальные данные [247, 317, 392, 418, 419, 463, 465, 603, 604, 605, 736, 737] свидетельствуют о возрастании полного коэффициента теплоотдачи ссч с увеличением размера частии. Отдельные литературные данные, противоречащие этому положению, как правило, либо относятся к специальным условиям эксперимента (например [510, 511], к разбавленной фазе псевдоожиженного слоя), либо не находят убедительного объяснения. Рост с ч с увеличением размера частиц объясняется с разных позиций. Наибольшее распространение получила попытка объяснить рост ач с с1 за счет повышения скорости скольжения для более крупных частиц (т. е. относительной скорости между газом и частицами). Это объяснение представляется малоубедительным [173, 247, 602], так как ссч растет с о ие только при поддержании одинаковых чисел псевдоожижения, но и при одинаковых скоростях газа. Нельзя также признать убедительной попытку отнести повыщение скорости скольжения с ростом й к частицам, принимающим участие во внутренней циркуляции в слое. Дело в том, что слой в целом не меняет своего положения относительно стенок аппарата, твердые частицы в среднем находятся под воздействием одинаковой скорости газа независимо от их размера. [c.235]

Так как в газе самими молекулами занята лишь очень небольшая доля всего объема, один газ распространяется в другом практически, как в пустоте. Согласно кинетической теории общее выражение для средней скорости частицы газа имеет вид v = 145 г/Т/уИ м/сек, где Т — абсолютная температура, а М — молекулярный вес. Отсюда следует, что при одинаковых условиях средние скорости молекул различных газов обратно пропорциональны квадратным корням из их молекулярных весов. Зная из опыта относительные скорости диффузии двух газов (прямо пропорциональные средним скоростям их молекул) и молекулярный вес одного из них, можно по соотношению fj v2= /7И2 У М найти молекулярный вес другого. [c.122]

Полагается, что форсированный режим псевдоожижения отличается от обычного тем, что так называемая скорость скольжения газа = К/ -Сц/[рч(1-е)], т.е относительная скорость движения газа в зазорах между частицами W г и направленная средняя скорость движения частиц в обычном ПС не зависят от расхода О,, кг/(м с), материала через слой, что является следствием независимости порозности е слоя от расхода материала при постоянной скорости газа. В форсированных режимах скорость скольжения по мере увеличения расхода материала возрастает. [c.560]

Результаты исследований раздающего коллектора постоянного сечения приведены на рис. 10.44, где даны зависимости относительных концентраций X и относительных масс ( ,) пыли от номера бокового ответвления при скорости потока Юц = 17 м/с и среднем медианном размере частиц иыли 511 13, 19, 23 мкм. Там же показана кривая распределения безразмерных рас одов газа д/ f (/V(,тгl) [c.322]

Пусть средняя скорость газа относительно частиц составляет а скорость пульсационного движения частиц в вертикальной плоскости равна при восходящем и и при нисходящем движении. Тогда реальные относительные скорости при восходящем и нисходящем движении частиц составят [c.157]

Большинство мокрых пылеуловителей не улавливают твердые частицы размером менее 1 мкм. Эту задачу можно решить лишь при большой скорости газа относительно капель жидкости, захватывающих частицы пыли. При малых и средних скоростях мелкие частицы, взвешенные в газе, обтекают капли, не достигая их поверхности при этом частицы не прилипают к межфазной поверхности. Высокая относительная скорость достигается в скруббере Вентури, состоящем из орошаемой трубы-распылителя с сужением и расширением (трубы Вентури) и сепаратора для отделения капель жидкости от газового потока (рис. 3.38). Труба 1 состоит из сужающейся части (конфузора), короткого цилиндрического участка (горловины) и расширяющегося участка (диффу- [c.235]

Конденсационное пылеулавливание (растворение, кристаллизация, истирание и т. д.) рассматривается как процесс эволюции во времени большой системы дисперсных частиц. Рост одиночной частицы шаровой формы из переохлажденного пара или газа, пересыщенного парами жидкости, подчиняется общим законам гидродинамики и тепло-массообмена в сплошных средах, которые позволяют достаточно точно предсказать скорость ее роста. Если анализировать усредненное поведение ансамбля одинаковых частиц, то можно говорить о среднем непрерывном изменении размера частиц на фоне флуктуаций этого изменения. Скорость изменения объема частиц в ансамбле можно представить как сумму средней непрерывной скорости роста (т1( 0) и случайной функции времени п (т), отражающей колебания мгновенной скорости роста относительно среднего значения [98] [c.685]

Простейшим методом определения размера и формы относительно крупных частиц является оптический микроскопический метод. Нижний предел радиусов, поддающихся определению этим способом, около 2000 А. К более старым методам определения частиц меньшего размера (которые могут давать существенный вклад в величину поверхности и каталитической активности порошка) относится суспендирование их в жидкости и измерение скорости их седиментации или установления равновесия под действием силы тяжести или при центрифугировании. Эти методы трудоемки, но дают хорошие результаты для распределения частиц по радиусам. Другим реже используемым способом является измерение величины поверхности по адсорбции газа и расчет среднего радиуса на основе допущения о форме частиц. Гораздо более прямые и полезные сведения можно получать при изучении рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, используя электронный микроскоп и исследуя расширение дифракционных линий на рентгенограммах, полученных под большими углами. [c.166]

Здесь и — средняя для рассматриваемого объема скорость движения газа — средний градиент давления газа в выделенном объеме смеси W — средняя скорость относительного движения газа и частиц в этом же объеме Р t) обусловлено влиянием других частиц системы, их скоростями и взаимным расположением Z — среднее расстояние между частицами Ф учитывает изменение коэффициента сопротивления отдельной частицы при наличии других частиц, т. е. в условиях стесненного обтекания. [c.72]

Влияние другого безразмерного параметра — числа Рейнольдса частицы Rep, определяемого по осредненной относительной скорости между фазами, на взаимодействие дисперсной примеси и турбулентно сти несущего газа изучено в [35, 36]. Используя данные [33], было предположено, что крупные частицы Rep > 400) вызывают вихри за собой, дестабилизирующие течение и трансформирующие энергию осредненного движения в высокочастотные составляющие энергетического спектра турбулентности. Мелкие же частицы Rep < 110) преимущественно подавляют энергию турбулентно сти, расходуя ее на собственное ускорение (вовлечение в пульсационное движение). Что касается частиц средних размеров (110 < Rep < 400), то они будут оказывать смешанное влияние на турбулентность. [c.114]

Интересной особенностью теплообмена в кипящем слое является низкое абсолютное значение коэффициента теплообмена. Это было объяснено [22] способностью газа увлекать за собой ча--стицы, в результате чего уменьшается скорость газа относительно частиц. Поскольку кипящий слой существует при скоростях, которые намного меньше скорости витания частиц, то, чтобы возникло движение частиц, в слое должны существовать участки, в которых местная скорость выше, чем средняя скорость газа. Вследствие того, что газовый поток не является ламинарным, должны наблюдаться значительные изменения скорости. Частицы перемещаются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, вызывая образование вихревых движений газа в слое. Это приводит к уменьшению скорости газа относительно частиц и к снижению коэффициента теплопередачи [23]. [c.48]

В соотношениях (7.60) — (7.62) критерий Рейнольдса содержит скорость скольжения, т. е. относительную скорость движения частиц и сплошной фазы а отн = и — ги, вычисляемую по рекомендациям [72] для разгонного и стационарного участков потока газовзвеси. Теплофизические свойства определяются по средней температуре газа, а характерный размер — по диаметру шара, эквивалентного частице по величине поверхности. [c.181]

Большинство мокрых пылеуловителей не улавливают твердое частицы размером менее 1 мкм. Эту задачу можно решить лишь при большой скорости газа относительно капель жидкости, захватывающих частицы пыли. При малых и средних скоростях мелкие частицы, взвешенные в газе, обтекают капли, не достигая их поверхности, не прилипают к межфазной поверхности. Высокая относительная скорость достигается в скруббере Вентури, состоящем из орошаемой трубы-распылителя с сужением и расширением (трубы Вентури) и сепаратора для отделения капель жидкости от газового потока (рис. 4.45). [c.399]

Как было показано ранее, мелкие частицы аэрозоля практически не улавливаются каплями большого и среднего размера, поскольку вследствие малой инерции они огибают каплю (и любое другое препятствие) по линиям тока газов. Для очистки газов от микронной и субмикронной пыли главным образом применяют скоростные скрубберы. Принцип действия этих аппаратов основан на интенсивном дроблении газовым потоком, движущимся со скоростью 40-150 м/с, орошающей его жидкости. Осаждению частиц на каплях орошающей жидкости способствуют также высокие относительные скорости между ними. [c.380]

Период времени, который нас интересует, редко оказывается меньше пикосекунды, т.е. одной миллионной миллионной доли секунды, хотя в ядерных реакциях и исследованиях внутриатомных частиц встречаются намного меньшие периоды времени. Этот незначительный интервал — как раз тот масштаб времени, в котором колеблются молекулы, но если взглянуть на него с другой точки зрения, он не кажется необычным Рассмотрим скорость звука. В воздухе она относительно низкая, немного больше, чем скорость большинства реактивных самолетов, и составляет примерно тысячу футов в секунду. При вспышке молнии на расстоянии одной мили потребуется полных пять секунд, чтобы до нас донесся ее звук. Эта скорость в данном случае приблизительно равняется средней скорости молекул газа в воздухе, в промежутках между их столкновениями друг с другом. Скорость звука в большинстве твердых веществ обычно немного больше. [c.20]

Зная количество газа, проходящего через псевдоожиженный слой в виде пузырей, и среднюю скорость последних, можно рассчитать общее расширение слоя. Если исключить из рассмотрения мелкие порошки, то при скоростях, близких к 7 , расстояние между частицами в непрерывной фазе остается, по существу, постоянным, проницаемость ее не изменяется и газ продолжает двигаться вверх со скоростью 17 1 относительно частиц. Отсюда следует , что [c.143]

Общее выражение для средней скорости частицы газа имеет вид 11 = 45- Jt M ule (где Т — абсолютная температура, М — молекулярная масса). Отсюда следует, что при одинаковых условиях средние скорости молекул различных газов обратно пропорциональны квадратным корням из их молекулярных м а с с. Зная из опыта относительные скорости диффузии двух газов (прямо пропорциопальные средним скоростям их молекул) и молекулярную массу одного из них, можно по соотношению [c.98]

Под величиной f следует понимать коэффициент полного сопротивления частицы в потоке. Для частиц, движение которых подчиняется закону Стокса, средняя относительная скорость и достаточно близка к Uf. Так как для этих частиц f = 24/ReP, то вместо выражения (7.38) получается, что F, = 3nvpfdUf. В (7.38) вместо f/s более корректно использовать не усредненное значение Uf, а величину относительной скорости газа U = Uf— Up, которая вблизи стенки может существенно отличаться от Uf. — Прим. ред. [c.262]

Влияние размера частиц на теплообмен можно объяснить в связи с их нульсационным движением [109]. Было показано, что при движении газа через слой твердых частиц, при прочих равных условиях (в частности, при неизменной средней скорости газа относительно стенок аппарата), эффективная скорость газа относительно частиц и, следовательно, коэффициент теплоотдачи ооч получаются наибольшими, когда частицы неподвижны относительно стенок аппарата. При возникновении вертикальных пульсаций скорость газа относительно частицы увеличивается при ее движении вниз и уменьшается при ее восходящем движении. При этом средняя относительная скорость оказывается пониженной и тем в большей степени, чем выше скорость вертикального пульсационного движения частиц. Естественно, что крупные частицы, обладающие большей массой будут иметь меньшие скорости пульсационного движения. Следовательно, для крупных частиц относительная скорость газа при одинаковых его расходах будет больше и коэффициент теплоотдачи также соответственно повысится. [c.236]

Двигаясь по криволинейной траектории, частицы материала отбрасываются на внешнюю стенку канала. При этом происходят соударения их друг с другом и со стенкой, вследствие чего уменьшается скорость их движения и увеличивается концентрация газовзвеси, что еще более усиливает стесненность движения. Суммарная относительная скорость частиц приблйжается к скорости газа, в то время как в прямых пневмосушилках относительная скорость стремится к скорости витания. Комплекс указанных факторов обуславливает интенсивное протекание процессов тепло- и массообмена, увеличивает поверхность контакта фаз и среднее время пребывания материала в аппарате, что позволяет сушить материалы с трудноудаляемой внутренней и связанной влагой. [c.191]

Отличные от приведенных выше параметры, определяющие модификацию энергии турбулентности несущего газа, были найдены в [19]. В этой работе изучено восходящее и нисходящее течения воздуха с частицами №-2п-Ферит р = 145 мкм, рр = 5360 кг/м ) в канале прямоугольного сечения 30 х 80 мм при действии магнитного поля. Данное поле создавалось двумя заделанными в стенку постоянными магнитами. Получены распределения продольной и нормальной компонентов осредненной и пульсационной (средней квадратичной) скоростей для обеих фаз гетерогенного потока при наличии и отсутствии магнитного поля. Измерения выявили, что магнитное поле приводит к увеличению нормальной составляющей осредненной и пульсационной скоростей частиц. Это является причиной роста относительной скорости между фазами и повышению локальной концентрации частиц в области расположения магнитов. В результате анализа полученных данных, а также использования выводов работы 39], выявлены четыре параметра (фактора), определяющие модификацию турбулентности для условий проведенных экспериментов [c.116]

Скорость gi можно разложить на две компоненты v — среднюю макроскопическую скорость движения в пространстве и Vio — пространственную скорость i-x частиц относительно всей массы газа. Компонента Vip представляет собой часть обш,ей скорости движения i-x частиц, которая обусловлена диффузией частиц в реагирующей смеси. Он определяется градиентом концентраций частиц, который в свою йчередь определяется уравнением [c.401]

При величине частиц топлива О—8 мм (размеры основной фракции 0,2—4 мм), достигаемой размолом реакционноспособного хрупкого топлива, например бурого угля, буроугольног > полукокса, линейная скорость газа составляет 5—20% предельной скорости падения частиц средней величины. Следовательно, скорость движения газа относительно топлива меньше, чем в противоточном ша.хтном генераторе. [c.59]

Испытания по обжигу проводили в широком интервале изменения режимных параметров (температура обжига, содержание окиси углерода в обрабатывающем газе и др.). Однако однозначных зависимостей степени восстановления руды от этих режимных параметров не было установлено. Объясняется это в значительной сте-пени тем, что испытания проводили в интервале времени пребывания руды в печи, значительно превышающем время, необходимое для восстановления частиц заданной крупности. Например, для частиц диаметром до 1 мм оно составляет несколько минут, в то время как фактическое среднее время пребывания частиц в печи колебалось в пределах 0,61—1,44 ч. Поэтому все частицы успевали восстановиться до конечной величины, обусловленной термодинамическими факторами. По диаграмме состояния железо-кислород при данных условиях (температура 600—800° С и содержание окиси углерода в обрабатывающем газе до 10°о) устойчивой фазой является магнетит. Поэтому при увеличении температуры обжига увеличивалась скорость реакции восстановления, но не дальше магнетита. Аналогичную картину наблюдали и при увеличении содержания окиси углерода в обрабатывающем газе. Некоторое перевосстановление проб относительно магнетита, по-видимому, люжно объяснить изменением механизма восстановления для силикатов железа по сравнению с окислами железа и наличием в руде органического углерода. [c.375]

Для рекомбинации не только необходима встреча противоположно заряженных частиц, но нужно ещё, чтобы скорость относительного движения этих частиц не была слишком велика и не позволяла бы этим частицам свободно пролетать друг мимо друга. Поэтому, для того чтобы рекомбинация заряженных частиц могла иметь место, очень существенна потеря кинетической энергии заряженной частицей прп столкновении с нейтральными частицами газа во время приближения ко второй заряженной частице. Так как при упругих соударениях доля энергии, теряемая быстрой частицей, пропорциональна отношению масс частиц, обменивающихся энергией, то положительный и отрицательный ионы имеют гораздо более шансов подойти друг к другу с достаточно малой для рекомбинации относительной скоростью, чем свободный электрон, приближающийся к положительному иону. Кроме того, при рекомбинации электрона и положительного иона избыточная энергия излучается, и осуществление всего процесса зависит ехцё от вероятности излучения, которая очень мала. Поэтому коэффициент рекомбинации электронов во много раз меньше, чем коэффициент рекомбинации ионов а именно, a —порядка 10 , —порядка от 10 до 10" и очень сильно зависит от средней кинетической энергии электронов в ионизованном газе- Коэф- [c.116]

Большинство исследователей объясняет возрастание эффективности экстракции при пульсации увеличением поверхности контакта фаз и повышением коэффициента массопередачи вследствие дополнительной турбулизации фаз. Зюлковский [18] считает одним из факторов, влияющих на повышение эффективности колонн при наличии пульсации возрастание времени контакта фаз вследствие увеличения пути капли, вызванного наличием возвратно-поступательного движения столба жидкости. С этим однако нельзя согласиться. Даже в случае достаточно большой разницы удельных весов в системе сплошная фаза — газ при небольших частотах колебания сплошной фазы мелкие частицы движутся как одно целое со сплошной средой [19, 20] и лишь при увеличении частоты или величины частиц наблюдается отставание. Этот факт свидетельствует об отсутствии влияния пульсации столба жидкости на относительную скорость движения диспергированных в ней частиц. Специальное исследование, проводившееся с единичными каплями в пульсирующем потоке, показало, что средняя скорость движения капли (диаметром до 0,4 хм) относительно стенок колонны не зависит от величины амплитуды и частоты пульсации и, таким образом, наличие пульсации не влияет на время пребывания капли в колонне. Что касается поверхности контакта фаз и коэффициента массопередачи при наличии пульсации, то вопрос об их увеличении не может быть рассмотрен в общем случае и будет рассматриваться в параграфах, посвященных отдельным типам пульсационных колонн. [c.233]

Поведение частиц в ПС отличается сложным статистическим характером частицы перемещаются по объему ПС как в составе пакетов дисперсного материала, так и индивидуально при распаде одного пакета и образовании другого. Пакеты совершают случайное движение в результате прохождения через слой газовых пузырей, а также могут совершать циркуляционное движение. Каждая частица твердого материала в течение некоторых интервалов времени может находиться в составе пакета около стенки, в основной массе ПС, внутри газового пузыря при этом характер обтекания поверхности частицы газовым потоком оказывается различным (внутри пакета газ фильтруется со скоростью, близкой к Ыкр, и частица не имеет возможности индивидуально вращаться, а в газовом пузыре относительная скорость скольжения близка к скорости витания и частицы могут вращаться). Кроме того, каждая частица находится на разных уровнях по высоте ПС случайное время, контактируя с газом, имеющим различные температуры. Отмеченные обстоятельства не позволяют использовать для расчета коэффициента межфазной теплоотдачи ос соотношения, полученные в опытах с закрепленными индивидуальными частицами и в опытах с плотным слоем или с газовзвесью. Поскольку теоретические расчеты интенсивности конвективной теплоотдачи здесь невозможны, то надежные данные по средним величинам а и зависимости а от основных параметров можно получить из экспериментов с ПС дисперсного материала. Однако экспериментальное исследование межфазной теплоотдачи здесь осложнено тем, что при значительном теплостоке от газа на суммарную поверхность частиц газовый поток может принимать температуру, близкую к температуре поверхности частиц уже на сравнительно небольших расстояниях от газораспределительной решетки. При этом точность определения средней разности температур между газом и поверхностью дисперсного материала оказывается незначительной и существенно зависящей от принятой модели движения сплошной фазы через ПС (полное вытеснение, наличие продольного перемешивания, учет газовых пузырей и т. д.). [c.199]