Газовый поток, критическая скорость

Зная эквивалентный диаметр каналов между частицами неподвижного слоя, можно рассчитать критическую скорость газового потока при которой слой начинает подниматься. Для расчета критической скорости при произвольных давлении и температуре необходимо вначале вычислить ее значение при атмосферном давлении. Зависимость между критической скоростью и эквивалентным диаметром каналов йэ выражается формулой [c.352]

Как известно, при отсутствии теплоносителя или при очень малой его скорости зернистый материал лежит на решетке неподвижным плотным слоем. С увеличением скорости подачи теплоносителя наблюдается узкая область скоростей, в пределах которой слой сначала разбухает, но остается неподвижным, а затем при достижении теплоносителем некоторой критической скорости, называемой скоростью псевдоожижения, слой приходит в состояние кипения, или псевдоожижения. С дальнейшим увеличением скорости теплоносителя псевдоожижение переходит в пневмотранспорт, начало которого характеризуется скоростью газового потока, называемой скоростью уноса . [c.134]

В соответствии с общим принципом ускорения и перевода газового потока через скорость звука сужающаяся часть сопла проектируется из условия получения критической скорости в минимальном сечении. Пусть это достигнуто в сечении АВ (рис. 1.74). Если за этим сечением сопло выполнить плавно расширяющимся, то поток в нем будет ускоряться. Структура течения при этом будет следующая. На участках АСЕ и ВСО образуются простые волны расщирения, а область их пересечения [c.82]

Следовательно, относительная скорость, необходимая для дробления капли жидкости в потоке коксового газа, должна быть в 1,71 раза больше, чем в потоке паровоздушной смеси. Используя критерий We p, можно рассчитать предельную величину диаметра капли, которая может двигаться в газовом потоке заданной скорости, не подвергаясь дроблению, или решить обратную задачу. Такие расчеты бьши проведены для условий движения одиночной капли диаметром 3,36 мм в конфузоре вертикально расположенного СВ производительностью 50 тыс. м /ч газа с нисходящим параллельным потоком газа и капель жидкости. Для диаметра капли 3,36 мм имеются наиболее полные для заданной конструкции аппарата данные по изменению коэффициента сопротивления и деформации капли в конфузоре СВ. Ниже приведены значения критических скоростей газа в горловине СВ в зависимости от начальной скорости капли при критических относительных скоростях для системы воздух — вода 18,9 м/с и коксовый газ — вода 32,3 м/с. Результаты расчета показывают, что для дробления капель жидкости в конфузоре СВ коксовым газом требуются значительно большие скорости газа, чем при дроблении капель воздухом [c.6]

Условия критического потока при быстром истечении подобны условиям течения однофазного потока газа в трубах. Если давление на выходе постепенно снижается. то устанавливается такая его величина, при которой дальнейшее уменьшение давления ие будет сказываться на общем давлении или объемном расходе потока внутри трубы. Скорость на выходе при этих условиях называется критической скоростью. Для однофазного потока газа она равна скорости звука при давлении на выходе и данной температуре. При быстром истечении двухфазного потока критическая скорость может быть гораздо меньше скорости звука в газовой (паровой) фазе. [c.162]

Если скорость 1 аза больше критической, то частица топлива будет увлекаться газовым потоком со скоростью ы- т = = гог—а кр, откуда максимальная относительная скорость обтекания [c.166]

К основным характеристикам кипящего слоя относятся критические скорости газового потока — минимальная скорость, при которой слой начинает кипеть, и предельная, при превышении которой материал покидает реактор. Оценить влияние давления на эти показатели кипящего слоя в первом приближении наиболее просто при помощи интерполяционных формул, которые вывели О. М. Тодес, В. Д. Горошко и Р. Б. Розенбаум для сферических частиц и цилиндрических реакторов [1] [c.449]

До наступления этого состояния газ фильтруется через зерненый слой, который остается неподвижным. Непосредственно перед псевдоожижением происходит вспухание слоя, увеличение его высоты. Затем наступает скачкообразный переход в псевдоожиженное (кипящее) состояние. Оно характеризуется хаотическим движением твердых частиц. Соответствующая скорость газового потока называется скоростью псевдоожижения, или критической скоростью. Рабочая скорость газа = (2,5—3). [c.216]

Критическую скорость начала образования взвешенного слоя к кр рассчитывается также по формулам или по номограмме (рис. 65). Такая номограмма позволяет определять 1 — скорость газового потока ш, необходимую для достижения заданной порозности взвешенного слоя, состоящего из шарообразных частиц диаметром й, или 2 —диаметр частиц й, приводимых во взвешенное состояние с помощью газового потока заданной скорости. Номограмма удобна для пользования, но дает погрешность более 20 /о. [c.165]

Диаметр капель, при дальнейшем увеличении которого лимитирующим фактором полноты сгорания становится скорость испарения, называют критическим (Ькр). При уменьшении скорости газового потока в камере сгорания, увеличении ее объема или времени пребывания капель топлива в зоне воспламенения величина Дкр возрастает. Для реактивного топлива увеличение времени пребывания капель в камере сгорания (при давлении 10 кПа и начальной температуре 300 К) от 2 до 6 мс приводит к росту >кр от 20 до 45 мкм. Фактически общее время пребывания топлива в камере сгорания составляет от 20 до 50 мс. [c.167]

Для определения количества твердых частиц, вовлеченных в движение газовыми пузырями, был предложен еще один метод Согласно модели противотока с обратным перемешиванием, существует критическое значение скорости газового потока, необходимее для его обратного перемешивания. За критическую принимают такую скорость газа, при которой непрерывная фаза движется вниз между пузырями со скоростью газа в просветах между частицами непрерывной фазы. [c.281]

Обычно исследования проводят при условиях незначительного или полного отсутствия влияния внешнедиффузионной кинетики на общую кинетику массопереноса. Для этого процесс десорбции осуществляют при скоростях десорбирующего агента выше так называемой критической скорости, которая определяется экспериментальным путем для данной системы адсорбат—адсорбент. При скоростях выше критической лимитирующей стадией является внутридиффузионный перенос. Естественно, при малых скоростях газового потока роль внешнего массообмена возрастает. [c.84]

К режиму полного смешения приближаются каталитические процессы в реакторах свободного взвешенного (кипящего) слоя, не заторможенного какими-либо насадками при не очень больших высотах слоя (Я < 1 м) и при высоких скоростях газового потока, в 2—4 раза превышающих критическую скорость начала взвешивания. Практически полное перемешивание достигается в аппара- [c.46]

Минимальную скорость газового потока Wp. мив рассчитывают из условия ее равенства критической скорости взвешивания Шв наиболее крупных частиц размером з. макс [c.241]

Максимальная скорость потока не должна превышать критическую скорость уноса, рассчитанную для мелких частиц с размером 3. мин, присутствие которых в выходящем газовом потоке [c.241]

Под названием внешняя гидродинамика кипящего слоя мы объединяем все явления взаимодействия потока газа (жидкости) со слоем в целом — критические скорости начала псевдоожижения и уноса, закон расширения слоя. К внутренней гидродинамике кипящего слоя относятся явления, обусловленные нестационарными движениями твердой фазы и ее перемешиванием внутри слоя, дисперсия скоростей и перемешивание в газовом потоке, механизм переноса импульса, теплоты и массы. Перенос теплоты от кипящего слоя к стенкам аппарата или погруженным в него поверхностям принято называть внешним теплообменом , в отличие от межфаз-ного теплообмена между зернами и проходящим потоком газа [c.7]

Полученные простые интерполяционные зависимости (1.22)— (1.22") позволяют предсказать зависимость критической скорости кр и соответствующего весового расхода газового потока = = Р кр от давления и температуры [1 2 гл. II ]. При правильном учете коэффициента формы ф и среднего поверхностного диаметра а их можно рекомендовать для инженерного расчета с точностью =ь30%. Чем более неправильную форму имеют частицы и чем ниже Ф, тем выше обычно начальная порозность неподвижного слоя Поскольку в выражение для сопротивления мелких частиц величины ф и Ёо входят совместно в виде произведения ф бо/(1 — Вд), то их изменения частично взаимно компенсируются [И], что позволяет без большой погрешности распространить более простое соотношение (1.21) на эти системы, рассчитывая Ке и Аг по эквивалентному диаметру. [c.25]

Фиктивная скорость газового (жидкого) потока, при которой неподвижный слой переходит во взвешенный, называется критической скоростью псевдоожижения Шц. [c.526]

Аналогично влияет скорость движения газа на слой мелкораспыленного твердого вещества (рис. 5). При малых скоростях движения газа или паров через слой частицы остаются неподвижными, но выше некоторой критической скорости, соответствующей температуре плавления твердого вещества, частицы начинают отделяться II поддерживаются током газа или пара во взвешенном состоянии (плотная фаза). При дальнейшем росте скорости газа или пара наблюдается переход плотной фазы в неплотную, когда все вещество будет находиться во взвешенном состоянии (кипящий слой, псевдо-ожиженное состояние), аналогично переходу жидкости в пар. Таким образом, в случае мелких твердых порошков действие скорости газового потока совершенно аналогично действию температуры на твердые тела. [c.59]

Уравнения (119) и (120) показывают ряд свойств импульса газового потока. Обратим внимание на то, что в правой части этих уравнений отсутствуют величины расхода газа и температуры плп критической скорости. Из этого следует, что если при заданной площади сечения F и приведенной скорости X полное или. статическое давление в потоке постоянно, то импульс сохраняет постоянное значение независимо от температуры и расхода газа. [c.245]

При скачкообразном изменении скорости движения реакционной зоны температура в ней постепенно возрастает до квазистационарного значения (рис. 3.41). Такие переходные профили получатся, например, при отравлении катализатора, когда скорость движения дезактивированной зоны изменяется скачкообразно вследствие подачи яда в газовый поток. Экспериментально установлено [215], что в этом случае при небольшом повышении Н фрД Г р достигается уже после прохождения реакционной зоны через небольшую часть слоя. Для быстрой дезактивации характерна высокая температура. Ситуация становится особенно критической, когда, например, катализатор теряет активность после превышения максимально допустимой температуры. В 153 [c.158]

ЭТОМ случае катализатор дезактивируется при критической скорости движения фронта, повышая в нем температуру. При этом все воздействия, которые могут перемещать реакщюнную зону к началу слоя, уменьшающие скорость реакции, могут привести к кратковременному повышению максимальной температуры в зоне реактора и на выходе из него. Изменения в обратном направлении приводят к противоположному явлению. Так, в [216] показано, что при синтезе винилацетата катализатор разлагается при температуре выше 500 °С. В этом случае возникает и формируется горячая зона с положительной обратной связью повышение температуры -> дезактивация-> движущаяся реакционная зона- повышение температуры (рис. 3.42). Этот механизм может объяснить появление высоких пиков температуры в таком реакторе. В работе [217] описан случай, в котором реакционная зона, возникшая на выходе из реактора, где максимальная температура, перемещалась ко входу реактора вследствие обратного переноса теплопроводности слоя. Однако здесь реакция не завершилась, и максимум температуры опять перемещался в направлении течения газового потока к выходу из реактора. Максимальная температура достигла 900 °С, винилацетат при этом уже не образовывался. После появления двух максимумов температуры неустойчивость исчезла, потому что катализатор был полностью дезактивирован. Установлено, что термические неустойчивости уже возникли при адсорбции ацетилена на катализаторе. Подобные эффекты математическому описанию пока не поддаются. [c.159]

При скорости газового потока ниже первой критической располагающиеся на трубах золовые отложения, которые возникают в условиях периодической очистки поверхностей нагрева, имеют обычно двухслойную структуру (кроме подслоя). В таком случае со временем растут -как располагающийся над подслоем плотный слой, так и рыхлый слой (последний особенно интенсивно между очередными очистками). Каждый цикл очистки вызывает прирост толщины плотного слоя на определенную величину. Тепловосприятие поверхностей непосредственно зависит от теплового сопротивления золовых отложений, поэтому тепловая мощность парогенератора и его экономические показатели могут СО временем меняться. [c.10]

Многочисленные экспериментальные исследования, обобщенные в [7, 48, 54-57], показали, что движение частиц твердой фазы, начинающееся после достижения восходящим газовым потоком критической скорости начала псевдоожижения и ,, резко интенсифицирует процесс теплообмена между всей массой слоя и теплообменной поверхностью по сравнению с теплообменом стенки и неподвижного слоя дисперсного материала. Увеличение коэффициента теплоотдачи к стенке а ,, вначале значительное, по мере дальнейшего повышения скорости газа уменьшается. При некотором значении скорости газа Мопт коэффициент а , приобретает максимальное значение, и при дальнейшем увеличении скорости газа интенсивность теплообмена псевдоожиженного слоя с поверхностью уменьшается (рис. 4.2.5.1). Значение а , акс может достигать 600 Вт/(м К) при скорости газа, приблизительно в два раза превосходящей скорость начала псевдоожижения. В количественном отношении данные разных авторов различаются весьма значительно, особенно в области восходящей ветви кривой. Однако в области максимальных значений а , оказывается возможным простое обобщение опытных данных в виде корреляционной зависимости [c.258]

Продуктивная работа сорбента в кипящем слое ограничивается нпжпиы пределом скорости газового потока (критическая скорость псевдоожижения ш р), при которой масса частиц переходит во взвешенное состояние, и верхним пределом скорости потока газа (предельная скорость а п), при которой частицы сорбента уносятся потоком газа. [c.185]

Вариант реактора, изображенный на рис. 13.1.4.5, бьш предложен для термохимической обработки раз-шчных зернистых мат-ериалов в едином технолщиче-ском цикле последовательно в псевдоожиженном, плотном слоях и в плотном слое с зоной циркуляции . Зона циркуляции расположена в нижней части слоя и создается путем подачи в нее газового потока со скоростью, в 60-90 раз превышающей критическую. Под критической подразумевается скорость газа в выпускном отверстии oiuia /, при достижении которой наступает зависание слоя. [c.273]

Шведский инженер Лаваль впервые предложил сопло, в котором суживающаяся часть дополняется расширяющимся конусом с углом 10—12°. Это сопло получило название сопла Лаваля. В сул<и-вающейся части сопла Лаваля пар или газ расширяется от начального давления до критического, причем в минимальном сечении устанавливается критическая скорость. В расширяющейся части сопла обеспечивается дальнейшее плавное расширение пара или газа до давления окружающей среды без отрыва потока от стопок сопла и образования вихрен. При этом пар или газ вытекает из сопла Лаваля со сверхзвуковой скоростью. Эти сопла широко применяют в паровых и газовых турбинах и реактивнбй техники. [c.36]

При постепенном увеличении расхода газа через многоэлементное распределительное устройство с расположенным над ним слоем зернистого материала часть элементов начинает работать сразу после превышения скорости, необходимой для начала псевдоожижения в расчете на все сечение распределительной решетки (см. рис. Х1Х-4). Дальнейшее увеличение газового потока приводит к тому, что в определенный момент рабочий режим будет характерен для всех элементов соответствующую этому моменту среднюю скорость газового потока (в расчете на сво-боднсге сечение аппарата) обозначим С/,., Если теперь постепенно уменьшать расход газа, то при достижении некоторой критической скорости часть элементов начнет переходить от рабочего [c.687]

Линейную скорость паро-газовой смеси обычно принимают из опытных данных и ее значение в расчете на полное сечение реактора находится в пределах 0,4—0,8 м/сек. Процесс, как правило, ведут нри возможно высоких линейных скоростях, что приводит к уменьшению диаметра реактора, его металлоемкости и создает лучшие условия равномерного отвода закоксованного катализатора. Одновременное увеличение высоты слоя и отношения Hq/D способствует снижению внутренней циркуляции как самого катализатора, так и продуктов крекинга, что благоприятно сказывается на выходе бензиновых фракций. Чтобы снизить высоту надслоевой сепарациои-ной зоны и доли выносимых потоком газов частиц катализатора, при выборе значения скорости можно ориентироваться на величину критической скорости уноса средней фракций катализатора для условий выхода паро-газовой смеси из слоя. При этом следует учитывать, что при степенях превраш ения 0,5—0,6 скорость паро-газового потока на входе в слой в 2,5—3 раза меньше, чем на выходе. [c.291]

Первая попытка оценить критические размеры частиц была предпринята Розином, Раммлером и Интельманом [706] в 1932 г. Основное допущение, сделанное ими состояло в том, что для улавливания частица должна достичь стенки циклона при движении поперек газового потока, сохраняющего свою форму после входа в циклон. К другим предположениям относятся следующие частицы не взаимодействуют друг с другом вероятность срыва и уноса частицы после того, как она достигла стенки, исчезающе мала движение частицы по отношению к газовому потоку может описываться законом Стокса можно пренебречь эффектами подъемной силы, циклоны в разрезе имеют форму цилиндра диаметром О и сечением входа ахЬ, а также тангенциальная скорость частиц постоянна и не зависит от их местонахождения. [c.262]

Псевдоожиженный слой янляется частным случаем озпешенного слоя лри значениях скорости газового потока, близких к критической (см. гл. III, пл. 31 и 33). [c.589]

Модели замороженного течения пригодны для расчетов критической скорости потока, но менее эффективны при расчетах коэффициента критического давления т (отношение давления в горлоштс сопла к давлению потока вверх но течег)ию). Одной из ] аиболес н]ироко используемых моделей для двухфазно]о критического потока является модель Генри—Фауске 164], согласно которой профиль температур от некоторой точки вверх по потоку до горловины связан с политропным расширением газовой фазы, что позволяет описать процесс массопереноса (испарения) посредством эмпирического выражения. Это дает возможность рассчитать локальное расходное массовое газосодержание в горловине сопла. [c.202]

Скорость газового потока, при которой достигается образование кипящего слоя, называется критической. Предельное количество дутья АГпр (в м /м -мин), при котором происходит кипение ко гчедапа, определяют по формуле [c.61]

На основе проведенного псслодования предложены следующие уравнения для определепия максимальной скорости газового потока И макс у стопок сепарирующего устройства с движущимся слоем и критического значения скорости газа Wi,p, выше которого нарушается нормальная соиарап,ия газа из слоя. [c.618]

Критический размер частицы кр может быть найден следующим путем. Если газовый поток, имеющий на входе в циклон скорость г, сохраняет эту скорость и вращается у. раз внутри циклона диаметром О, то длина эффективной траектории газового потока составит пОус. Критический размер частиц можно определить, как размер частицы, проходящей путь Ь (длина входа) за время пребывания газового потока в циклоне. Время пребывания определяется как отношение длины траектории к скорости потока пДх/ ,. Силой, движущей частицу к стенке, является центробежная сила [уравнение (VI. )] [c.262]

Это соотношение было установлено Л. А. Вулис.ом ) и получило название условия обращения воздействия. Особенность этого соотношения состоит в том, что знак его левой части изменяется при переходе значения скорости через критическое. Поэтому характер влияния отдельных физических воздействий на газовое течение противоположен при дозвуковом и сверхзвуковом режимах. Воздействия, вызывающие ускорение в дозвуковом потоке (сужение канала, подвод дополнительной массы газа, совершение газом работы, трение и подвод тепла йР <0, йС> О, Ь > О, dQвliv > 0), приводят к замедлению сверхзвукового потока воздействия обратного знака (расширение канала, отсос газа, сообщение газу механической энергии и отвод тепла йР > О, йС < О, Ь < О, й нар < 0) приводят к замедлению дозвукового и ускорению сверхзвукового потоков. Отсюда следует важный вывод, что под влиянием одностороннего воздействия величину скорости газового потока можно довести только до критической, но нельзя перевести через нее. Например, путем подвода тепла можно ускорять дозвуковой поток, но только до тех пор, пока не получится М = 1. Для того, чтобы перевести дозвуковой поток в сверхзвуковой, нужно переменить знак воздействия, т. е. в зоне М = 1 начать отводить тепло. Таково обоснование описанного в предыдущем параграфе явления теплового кризиса в камере сгорания. Подогрев газа в сверхзвуковом течении вызывает торможение потока, но переход к дозвуковому течению и дальнейшее торможение станут возможными только в том случае, если, начиная с М = 1, мы переключимся на охлаждение газа. [c.203]

Ударная волна (скачок уплотнения), как известно, распространяется со сверхкритической скоростью (г 1>акр), поэтому скорость газа за фронтом волны всегда ниже критической (и/ 2<а11р). Иначе говоря, процесс горения при детонации, как и при медленном горении, протекает в дозвуковой части газового потока. [c.219]

Расширение газа при этом является односторонним, а критическое сечение наклонено к оси на угол б, равный углу поворота газового потока около точки А при разгоне от критической скорости (М = 1) до расчетного значения числа Маха (М<,) для данного отношения давленш . По.тная длина выступающей за обечайку (хвостовой) части центрального тела определяется точкой пересечения последней характеристики АВ с осью. Опыты показывают, однако, что хвостовая часть центрального тела может быть без заметного снижения тяги укорочена на 30 -ь 50 % [c.446]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология