Устойчивость пузыря псевдоожижение газом и капельной жидкостью

Пузыри в капельной жидкости образуются весьма просто, если воздух непрерывно подавать через отверстие, расположенное в массе жидкости. Простой эксперимент показывает, что в этих условиях образуется устойчивая цепочка пузырей, если расход газа поддерживается постоянным. Поведение такого рода систем было изучено достаточно широко, поэтому логично было поставить эксперимент с подобными им системами, вводя непрерывно поток воздуха в псевдоожиженный слой через расположенное в нем единичное отверстие [41]. При этом необходимо было (точно так же, как это было сделано при изучении подъема единичных пузырей) привести слой в состояние минимального исевдоожижения путем подачи в аппарат отдельного потока воздуха (с постоянной скоростью), чтобы придать слою свойства капельной жидкости. Для возможности анализа результатов этих опытов необходимо рассмотреть теоретические и экспериментальные предпосылки работы по изучению образования пузырей в капельных л<идкостях. [c.68]

В соответствии с изложенной выше теорией, различие в поведении систем, псевдоожижаемых газом и капельной жидкостью, объясняется различием в устойчивости пузырей в этих системах. В большинстве систем, псевдоожиженных газами, устойчивы крупные пузыри, тогда как при псевдоожижении капельными жидкостями в большинстве случаев наиболее крупные пузыри сопоставимы но размерам с твердыми частицами, и в этом случае наблюдается плавное псевдоожижение. К подобным выводам пришли Симпсон и Роджер [111] на основе проведенной ими экспериментальной работы с легкими частицами, псевдоожижаемым и газами под давлением,, и тяжелыми частицами с водой в качестве ожижающего агента. [c.107]

Если стенки сосуда, в котором осуществляется псевдоожижение, не влияют на размеры пузыря, то, как показывает анализ условий его устойчивости, максимальный размер пузыря определяется величинами р . pf, d и ц. Изменяя эти величины,. можно наблюдать полный диапазон состояний слоя — от образования пузырей до плавного исевдоожижения при использовании как газа, так и капельной жидкости. Ниже рассмотрен характер влияния этих переменных на поведение слоя. [c.107]

Другой подход к физическому обоснованию различия в поведении слоев ГТ и ЖТ основан на исследовании устойчивости уже образовавшихся пузырей, т. е. возможности их существования в псевдоожиженном слое некоторое время без разрушения. В рамках атого подхода можно выделить два направления. Первое направление развито в, работе [58 ] (см. также монографию Дэвидсона и Харрисона [59]). Эти авторы предположили, что разрушение пузыря может быть обусловлено разрушением его кильватерной зоны, вследствие того, что скорость восходящего потока газа в центре пузыря будет превышать скорость свободного падения твердой частицы. Предполагая, что скорость восходящего потока газа — величина того же порядка, что и скорость подъема пузыря, авторы работы [58] сформулировали условия устойчивости пузыря. Скорость свободного падения твердой частицы в газе обычно во много раз превышает эту величину для капельной жидкости. Поскольку скорости подъема пузыря заданного размера в слоях, ожижаемых газом или жидкостью, примерно одинаковы, максимальный размер устойчивого пузыря для слоя ГТ много больше максимального размера устойчивого пузыря для слоя ЖТ. [c.74]

Поскольку кругп1ые пузыри стремятся двигаться с большей скоростью, видимо, для каждой дайной системы существует предельный (максимальный) размер пузыря Dem, определяемый соотношением скоростей витания частицы и внутренней циркуляции газа (жидкости) в пузыре. В слоя.х нз крупных частиц величина Wb больше, поэтому в них выше устойчивость крупных пузырей. Заметим, что с позиций рассматриваемой теории понятно, почему добавление мелких частиц в слой крупных частиц заметно улучшает однородность псевдоожижения (см. ниже). В капельных жидкостях величина при прочих равных условиях обычно на два порядка ниже, чем в газах, поэтому крупные пузыри при восходящем движении в капельных жидкостях оказываются неустойчивыми. Такие пузыри в жидкостях могут существовать лишь в условиях достаточно больших величин Шв (например, для крупных или тяжелых частиц). Увеличение вязкости, а также удельного веса ожижающего агента, естественно, приводит к получению более однородных систем вследствие уменьшения размера пузырей. Высказанные положения иллюстрируются данными табл. 1.1, 1.2 и 1.3. [c.36]

D главе первой было отмечено, что, в слое твердых частиц, лсевдоожижеиных газом, обычно появляются пузыри, и в этом случае псевдоожижение называется неоднородным (агре-гативны1м). При псевдоожижении твердых частиц капельными жидкостями расширение слоя, как правило, происходит плавно, и тогда говорят об однородном псевдоожижении. В настоящее время имеется множество данных [40, 111] о том, что между псевдоожиженны Ми системами этих двух типов нельзя провести четкой границы. В данной главе рассматривается вопрос о том, каким образом можно заранее, исходя из устойчивости пузырей, предсказать, будут ли возникать пузыри в данной псевдоожиженной системе. [c.99]

На фото 8 и 9 (см. стр. 166) демонстрируется псевдоожижение свинцовой дроби, в одном случае—воздухом, а в другом— водой [23]. Введенные в псевдоожиженный слой пузыри ведут себя в этих случаях различно. Пузыри воздуха, введенные 3 слой свинцовой дроби, псевдоожиженной воздухом, вполне устойчивы при этом пузырь удлиняется, если его эквивалентный диаметр превышает поперечный размер сосуда. Водяные пузыри, введенные в слой свинцовой дроби, псевдоо жнжен-ной водой, напротив, весь.ма неустойчивы они разрушаются твердым материалом, попадающим в основание пузыря из движущегося за ним гидродинамического следа. Каждая из представленных фотографий соответствует отдельному опыту. Необходимо от.метнть, что хотя приведенные фотографии определенно свидетельствуют о некотором различии в поведении системы с газом и капельными жидкостями, но оба случая относятся к неоднородному (агрегативному) псевдоожижению в его обычно принятом смысле. [c.101]

Из этого условия, как легко видеть, следует, что при псевдоожижении газом будут устойчивы пузыри больших размеров, чем при псевдоожижении капельной жидкостью. Величины 11ь (а значит и Ос) примерно одинаковы при псевдоожижении газом и капельной жидкостью, если рассматриваются пузыри оди-иакоБого размера. Однако скорость свободного падения частицы в газе нередко в 1000 и более раз превышает эту величину для капельной жидкости. По этой причине упомянутое выше условие (п. 1) выполняется в случае псевдоожижеиия капельной жидкостью при меньшем размере пузыря, чем в случае псевдо-ожижения газо.м. [c.103]

Псевдоожижение свинцовой дроби воздухом или водой. Различие устойчивости пузырей при псевдо-эжижении газами и капельными жидкостями отмечалось в разделе 5.2 и было показано на фото 8 и 9, где демонстрируется псевдоожижение слоя свинцовой дроби в аппарате диаметром 76,2 мм. Приближенные значения отношения Demid в это.м случае составляют при псевдоожижении воздухом 40 000, при использовании воды в качестве ожижающего агента 45. Следовательно, при работе с частицами диаметром 0,76 м.и можно ожидать, что для сисге.мы свинцовая дробь— воздух пузыри будут оставаться устойчивыми вплоть до диаметра около 30 м, а при использовании воды наибольший диаметр устойчивых водяных пузырей не должен превышать 25 мм. Это полностью соответствует наблюдениям, подтвердившим, что пузыри большего размера, введе1нные в слой, как это показано на фото 9 (см. стр. 166), являются неустойчивыми и обнаруживают тенденцию к распаду. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология