Псевдоожижение двухфазная теория

Особо следует отметить, что при построении моделей псевдоожиженных систем (образование и движение газовых пузырей и поршней, массообмен, химические превращения) авторы базируются на двухфазной теории, иногда в наиболее примитивной ее форме. Критически относясь к такому подходу, позволю себе остановиться на следующих двух моментах [c.10]

Простой анализ показывает, что согласно двухфазной теории максимальное расширение псевдоожиженный слой должен иметь [c.196]

Рентгеновские снимки (фото У-2) показывают, как газовая пробка прорывает поверхность псевдоожиженного слоя, подбрасывая твердые частицы над колеблющейся поверхностью слоя. Единственный момент, когда твердые частицы на поверхности слоя находятся в состоянии покоя, соответствует максимальному расширению слоя сразу же после прорыва пузыря через поверхность. Поскольку доля пузырей в слое по двухфазной теории должна быть постоянной, то можно аналитически рассчитать максимальное расширение слоя [c.197]

Все предложенные модели исходят из двухфазной теории псевдоожижения, согласно которой независимо от размеров частиц весь газ, сверх необходимого для начала псевдоожижения, проходит через слой в виде пузырей. Вместе с тем в настоящее время установлено что двухфазная теория не всегда [c.359]

О влиянии высоты слоя на однородность псевдоожижения в литературе высказываются противоречивые мнения [18]. В то же время показано [21], что увеличение диаметра аппарата повышает однородность псевдоожиженного слоя при хорошем газораспределении. Наилучшее качество псевдоожижения достигается [21] при использовании устройств, обеспечивающих тонкое диспергирование и равномерное распределение газового потока. Для ориентировочной оценки однородности псевдоожижения можно использовать формулу, базирующуюся на положениях двухфазной теории [16] [c.171]

Интересно отметить, что во многих случаях в прирешеточной зоне концентрация СО2 была выше, чем в зоне нагрева металла на расстоянии 50 мм от решетки. Исходя из двухфазной теории системы газ — твердое тело [3], в каждом реальном псевдоожиженном слое всегда имеются зоны с повышенной концентрацией частиц и пониженной концентрацией с включением пузырей. При сжигании газовоздушной смеси в псевдоожиженном слое кинетика горения, по-видимому, завидев [c.168]

Псевдоожижение зернистых материалов газами сопровождается, как сказано выше, появлением в слое газовых пузырей. Это явление, играющее большую роль в технике псевдоожижения, пытаются объяснить с позиций так называемой двухфазной теории [44, 307, 313, 599, 654, 721], сущность которой состоит в следующем. При скорости газа, превышающей скорость начала псевдоожижения, слой состоит из двух фаз — непрерывной (твердая фаза с равномерно распределенным в ней ожижающим агентом) и дискретной (газовые пузыри). При этом постулируют, что непрерывная фаза находится в состоянии начального ( минимального ) [c.27]

Анализ отдельных работ [397, 489, 752], привлекаемых иногда для подтверждения двухфазной теории, свидетельствует лишь о ее приближенном соответствии опытным данным. Из этих же работ следует, олнако, что не весь избыток газа, сверх необходимого для начала псевдоожижения, проходит через слой в виде пузырей. Представляется более вероятным, что после достижения псевдоожиженного состояния слой в некотором диапазоне скоростей газа достаточно однороден, а пузыри начинают появляться при некоторой скорости газа превышающей скорость начала псевдоожижения гИо [103, 645]. [c.27]

Следуя двухфазной теории, псевдоожиженная система должна удовлетворять следующим условиям [c.28]

Хотя двухфазная теория не может объяснить многих явлений в псевдоожиженных системах и не во всех случаях подтверждается экспериментальными данными, изложенные представления о механизме возникновения, движения и устойчивости пузырей могут сыграть положительную роль в изучении природы псевдоожиженного слоя. [c.38]

Для выяснения характера расширения слоя при неоднородном псевдоожижении значительный интерес представляет математический анализ, приведенный в некоторых работах [181, 385]. Представим себе, что через слой постоянного сечения /с и высоты в рабочем состоянии (Я) газ проходит со средней скоростью т. Если исходить из двухфазной теории, то объем газа, проходящего в единицу времени через слой в виде пузырей, составляет [c.104]

В литературе довольно широко распространена так называемая двухфазная теория псевдоожижения, согласно которой весь избыток газа, сверх необходимого для начала псевдоожижения, проходит через слой в виде пузырей (дискретная фаза). В этом случае доля газа, проходящего через слой в виде пузырей, составляет [c.398]

В реальных псевдоожиженных системах с увеличением скорости газа одновременно увеличивается и доля его, проходящая через слой в виде дискретной фазы, и абсолютное его количество, фильтрующееся через непрерывную фазу. В связи с этим концепция, приводящая к выражению (Х.2Я), является приближенной, но лучще отвечающей истинному состоянию псевдоожиженной системы, чем двухфазная теория . [c.400]

Все свои теоретические выводы авторы основывают на так называемой двухфазной теории , в соответствии с которой псевдоожиженная система состоит из двух фаз — непрерывной и дискретной. Непрерывная фаза, как предполагается, находится в состоянии минимального псевдоожижения , т. е. имеет порозность ео, характерную для слоя в момент начала псевдоожижения. Скорость газа, проходящего через эту фазу, рав- [c.8]

Оценивая в целом книгу Дэвидсона и Харрисона, необходимо отметить прежде всего ряд интересных, оригинальных и просто изящных идей, высказанных авторами в части механизма образования, движения, коалесценции и разрушения пузырей. При этом качественное рассмотрение подкрепляется количественным математическим анализом вопроса. К недостаткам предлагаемой монографии следует отнести тот факт, что все математические выводы постулируются авторами на основе <.<двухфазной теории . Между тем эта теория не может объяснить многих явлений в псевдоожиженных системах и представляет собой весьма упрощенную модель. Кроме того, одновременное соблюдение условий по порозности в непрерывной фазе (ео) и скорости дискретной фазы (СУ—ио) невозможно. [c.9]

Несмотря на сделанные выше замечания, предлагаемая авторами модель псевдоожиженной системы представляет значительный интерес. Развитие и уточнение математических соотношений может быть сделано в дальнейшем и необязательно на основе двухфазной теории . При этом основные положения [c.9]

В силу сложности построения строгой физической теории движения пузырей в псевдоожиженном слое, учитывающей все существенные особенности этого движения, подобную теорию до настоящего времени построить не удалось. Поэтому при исследовании поведения псевдоожиженных слоев, в которых ожижающим агентом является газ, используют различные упрощенные представления о движении газовых пузырей. К их числу относятся гипотезы о характере распределения газа между пузырями и плотной фазой в псевдоожиженном слое. Например, в так называемой двухфазной теории псевдоожижения предполагают, что избыток ожижающего агента (сверх количества, необходимого для начала псевдоожижения) проходит через слой в виде пузырей [59 90, с. 5831. Существуют и более сложные теории распределения газа между фазами в псевдоожиженном слое [92 ]. [c.117]

Следующее допущение касается количества газа, проходящего через слой в виде пузырей. В работе [1361 предполагается, что может быть использовано обычное допущение двухфазной теории псевдоожижения [165], которое заключается в том, что весь газ сверх количества, необходимого для начала нсевдоожижения, проходит через слой в виде пузырей. Обозначим через 5 площадь поперечного сечения псевдоожиженного слоя. Тогда скорость газа и в расчете на полное сечение аппарата определяется при помощи соотношения [c.216]

В работе [167, с. 79] при анализе экспериментальных данных по разложению озона в двумерном псевдоожиженном слое использовалась модель Роу и Партриджа [136], в которой учитывается изменение размеров газовых пузырей в слое. Прн этом оказалось, что величина 5. больше, чем полная площадь поперечного сечения слоя. Поэтому авторы работы [167, с. 79] пришли к выводу, что двухфазная теория дает завышенные значения величины Gb. В связи с этим в работе [167, с. 86] предложена модификация модели Роу и Партриджа, в которой использовалось экспериментально найденное значение величины Gb, принимались во внимание кильватерные зоны за пузырями и учитывалась возможность появления нисходящих потоков газа в плотной фазе псевдоожиженного слоя. [c.218]

О неоднородном псевдоожижении в настоящее время нет установившихся реальных представлений. По широко распространенной двухфазной теории первоначально утверждали, что при рабочей скорости ш, превышающей скорость начала псевдоожижения wo, слой всегда состоит из двух фаз — непрерывной и дискретной, причем первая находится в состоянии минимального псевдоожижения , т. е. имеет порозность Ец, а ожижающий агент проходит через нее со скоростью шо. Весь избыток газа (сверх величины Од = = пуо/с, где /с — сечение слоя) проходит через слой в виде пузырей [c.24]

По двухфазной теории моменту появления пузырей соответствует скорость ш = ы)о- Это положение является далеко не бесспорным. На рис. 2 воспроизведена приводимая И. Ф. Дэвидсоном и Д. Харрисоном [6] схема псевдоожижения стальных шариков керосином при разных степенях расширения слоя 1,5 (е = 0,6) и 2,4 (8 = 0,75). Из фотографий отчетливо видно, что при е = 0,6 псевдоожиженный слой практически однороден, хотя степень расширения Р не очень мала и, очевидно, хю > тюо- При больших значениях ау (а значит, и е) образующиеся водяные пузыри заметно нарушают свободную поверхность слоя — система становится неоднородной. [c.26]

Таким образом, в противоположность двухфазной теории возникает следующее представление о неоднородных псевдоожиженных системах. После перехода в псевдоожиженное состояние слой остается однородным, и лишь при некоторой скорости 1 . о, зависящей от свойств данной системы, в последней появляются пузыри. В системах, склонных к неоднородному псевдоожижению, приближается к 100. В практически однородных системах Шд может превышать скорость витания частиц Ш3. Системы переходного типа характеризует неравенство аУо < б < Высказанная точка зрения в общем соответствует мнению А. П. Баскакова, что однородные псевдоожи-женные системы и неоднородные, в которых ы>о, можно рас- [c.27]

Совершенно естественно, что величины аУр и в общем случае не совпадают со скоростью начала псевдоожижения то (возможны самые различные соотношения хюо). Этим и объясняется расхождение экспериментальных данных в приведенных выше работах [31, с. 303, 32, с. 540] с двухфазной теорией относительно скорости газа в непрерывной фазе. [c.29]

Расширение неоднородных псевдоожиженных систем, согласно двухфазной теории с использованием представления о полной аналогии в движении пузырей через капельную жидкость и псевдожидкость, можно рассчитать, например, с помощью выражения, получаемого из формул, приводимых И. Дэвидсоном и Д. Харрисоном [6[ [c.35]

Вторая область слоя II (см. рис. 6 и 7) характеризуется относительным постоянством плотности псевдожидкости по высоте слоя. Эта область движения развитых газовых пузырей и плотность слоя в этом случае, согласно двухфазной теории псевдоожиженного слоя. [c.84]

В работе [106] модель, использованная в [184], модифицирована для случая неоднородного псевдоожиженного слоя. Модель являлась развитием двухфазной теории [123] течения газа через псевдоожиженный слой. Каталитические частицы рассматривались в качестве отдельной фазы. Предполагалось, что температура частицы и концентрация реагента внутри нее зависят от времени пребывания частицы в системе. В отличие от [184] в работе [106] рассматривался реактор непрерывного действия по катализатору с непрерывным вводом и выводом частиц твердой фазы. Исследовано два предельных случая, в одном из которых газ в плотной фазе слоя считался идеально перемешенным, в другом рассматривался режим идеального вытеснения в газе плотной фазы. Во всех случаях газ в разбавленной фазе слоя (фаза пузырей) считался движущимся в режиме идеаль- [c.157]

Двухфазная теория псевдоожиженного слоя позволяет вывести зависимость между расширением и скоростью газа, проходящего через него. [c.5]

Из обнаруженных зон псевдоожижения только средняя зона в какой-то степени может удовлетворять предпосылкам двухфазной теории. Только в этой зоне пористость сохраняется постоянной по всему ее объему, на чем, в частности, и основан вывод уравнения (10). [c.7]

Достоверность уравнения (V,ll) была эксперимертальио подтверждена путем измерения скорости и подъема. .вободной иоверхностн слоя при U > Umf и непрерывном образовании пузырей в опытах по псевдоожижению слоя частиц вольфрама водой и песка воздухом Рис. V-8 иллюстрирует хорошее совпадение экспериментально найденных значений и U—U f) эти данные непосредственно подтверждают двухфазную теорию [c.178]

Так как высота порпшевого псевдоожиженного слоя не постоянна (см. фото У-2), то не ясно, какую высоту слоя следует использовать в уравнении (У,32). При исследовании применимости уравнения (У,32) среднее значение Я определяли как = = V 2 (-Н тах + min) > где — высота СЛОЯ сразу же после прорыва газовой пробкой поверхности слоя, Я 1п — высота слоя непосредственно после того, как пробка покинет слой. Оказалось, что величина На меньше вычисленной по уравнению (У,32). На этом основании был сделан вывод, что непрерывная фаза содержит больше газа, чем в начале псевдоожижения, и что двухфазная теория, в противоположность выводам Дэвидсона и Харрисона , не совсем точна даже для поршневого слоя. [c.195]

Гидрирование этилена изучали также в псевдоожиженном слое алюминиевого катализатора при избытке этилена реакция имела первый порядок по водороду. Диаметр слоя составлял 50 мм, и скорость ожижающего агента была достаточной для создания порпшевого режима. Авторы исследования использовали для обобщения опытных данных двухфазную теорию, но в настоящей главе эти данные анализируются заново в аспекте теории поршневого псевдоожижения. [c.219]

Было показано [127], что эти требования несовместимы либо расход газа в дискретной фазе не отвечает соотношению —-пУд), либо не по всему объему непрерывной фазы скорость и порозность равны соответственно и е . Таким образом, двухфазная теория не дает исчерпываюн его представления о механизме образования и движения газовых пузырей в псевдоожиженном слое. До настоящего времени не предложено и другой достаточно четкой и стройной теории процесса. Установленным можно считать лишь тот факт, что однородность слоя увеличивается по мере уменьшения отношения (а по мнению некоторых исследователей — разности) плотностей твердого материала и ожижающего агента. [c.28]

Э. Рукенштейн и И. Теоряну [130] в свою очередь обработали опытные данные Чу [218], Л. Мак-Куна и Р. Вильгельма [249] по массообмену. Ими было принято, что прорывающаяся в виде пузырей доля газа совершенно не участвует в тепл - и массообмене с частицами. В результате было получено выражение для расчета коэффициента теплоотдачи в неоднородном кипящем слое. Однако это допущение противоречит современным представлениям двухфазной теории псевдоожижения, и потому полученные ими формулы нельзя считать правильными, а можно расценивать лишь как крайний случай влияния неоднородности на тепло- и массообмен в кипящем слое, при условии, что обмен между дискретной и непрерывной фазами отсутствует. [c.118]

Результаты несложного анализа показывают [15—18[, что выражение (1) несовместимо с требованиями о постоянстве е = 8 по всему объему непрерывной фазы, если скорость в ней считать постоянной и равной хюо. нарушается материальный баланс потока. В литературе неоднократно подвергали критике и другие положения двухфазной теории [1, 17—20] и приводили экспериментальные данные, противоречащие ей. Так, Д. Харрисон и Л. С. Льюнг [6, 21], изучавшие минимально псевдоожиженный слой с автонолгаым подводом воздуха на образование пузырей, показали, что при псевдоожижении мелких частиц до 15% от объема пузыря люжет уходить [c.24]

В настоящее время нет достоверной информации, позволяющей с приемлемой точностью рассчитать 1Ю(,- В. Ш. Кернерман [29, с. 303], как следует из приводимых им соотношений, полагает выражение (5) правильным. Приравнивание а б к [е, о продиктовано, по В. Ш. Кернерману, соображениями целесообразности . И. Д. Емельянов, В. Д. Мещеряков и В. Г. Брюзгина [32, с. 540] указывают, что скорость газа в непрерывной фазе только приближенно равна скорости начала псевдоожижения . Использование в расчетах выражения (1) можно оправдать, по мнению авторов, лишь весьма сложной гидродинамической обстановкой в псевдоожиженном слое, так что является естественным упрощение действительной картины движения газа . Кстати, на приближенность двухфазной теории указывают и И. Ф. Дэвидсон и Д. Харрисон [1, 6]. [c.27]

Приведенные опыты с пузырем показывают, что непрерывная фаза в псевдоожиженном слое сжимаема и состоит из зон различной плотности вследствие локальных изменений скорости ожижающего агента в окрестности пузыря. Такое представление дополняет и уточняет высказывание Н. Хассета [45] о псевдоожиженном слое как о системе, в которой сосуществуют зоны однородного и неоднородного псевдоожижения преобладание тех или иных позволяет нам условно отнести данную систему к однородным или неоднородным. Это высказывание фактически отражает несостоятельность двухфазной теории. [c.32]

Таким образом, неоднородная псевдоожиженная система состоит как бы из трех фаз дискретной непрерывной с характерной иорозностью е зон уплотнения с иорозностью, близкой к порозности неподвижного слоя Ец (в реальных системах, естественно, не существует резкой границы между расширившимися и уплотненными зонами непрерывной фазы). Заметим, что существование зон с различной плотностью непрерывной фазы свидетельствует о неправильности ряда соотношений, следующих из двухфазной теории 16] и базирующихся на представлениях о неизменной плотности непрерывной фазы в объеме слоя. В частности, можно указать на формулы для расчета интенсивности обмена ожижающим агентом между непрерывной и дискретной фазами. [c.32]

Представление о барботаже газа через псевдоожин енный слой, т. е. о движении части газового потока в виде крупных пузырей или ядер, за последние годы получило широкое распространение и оформилось в так называемую двухфазную теорию псевдоожиженного слоя. [c.5]