Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЕ С ФОНТАНИРУЮЩИМ СЛОЕМ

При фонтанировании перемешивание всего слоя достигается с помощью газового потока, а хороший контакт между газом и частицами осуществляется как в самом фонтане, так и в кольце. Причем, в кольцо газ попадает вследствие радиального перетока из фонтана. Большая доля проходящего через кольцо газа поступает в него примерно с половины высоты слоя. Кроме того, каналообразование в кипящем слое наблюдается преимущественно при взвешивании тонкодисперсных частиц, в то время как фонтанирование применяется обычно для крупных частиц. Так, в фонтанирующем слое продольный градиент давления непрерывно меняется с изменением высоты слоя, равномерно приближаясь к своему максимальному значению в верхней его части.

Сопротивление фонтанирующего слоя - важная характеристика, предопределяющая расход энергии на создание фонтанирующего слоя. В режиме устойчивого фонтанирования общий перепад давления газа всегда меньше, чем в псевдоожиженном слое из того же материала при одинаковых значениях высоты слоя Не.

Подробное рассмотрение характера движения газа важно для установления эффективности взаимодействия его с твердой фазой. Движение твердых частиц начинается с момента их взаимодействия с газовой струей, входящей в аппарат с большой скоростью, так что движение частиц в ядре существенно влияет на характер потока твердого материала в целом. Хотя движение отдельных частиц в ядре и кольце, а также их перемешивание во всем слое взаимосвязаны, тем не менее, удобнее обсуждать эти три аспекта характера движения твердой фазы в отдельности.

Частица, начинающая двигаться со дна слоя, изменяет свою скорость от нулевого до некоторого максимального значения, а затем ее скорость замедляется, пока не обратится в ноль в шапке слоя, где частица меняет направление движения на противоположное. Кроме того, имеет место радиальное распределение скорости твердой фазы на каждом отдельном уровне. Причем скорость на оси выше, чем в любой другой точке радиуса аппарата. Рассмотрим продольное движение частиц, не анализируя пока их радиальное перемещение. Отдельные частицы в кольцевой части слоя движутся вертикально вниз и радиально внутрь, описывая приблизительно параболические траектории. Осевая симметрия, в основном, сохраняется, поэтому, как и в ядре, угловыми компонентами скорости можно пренебречь.

Гидродинамическую обстановку в аппарате аппроксимируем ячеечной моделью [1] с числом ячеек j, характеризующим интенсивность перемешивания твердой фазы в аппарате. Число ячеек j связано с дисперсией S29 безразмерной с кривой с(9):

Формализацию структуры гидродинамических потоков проведем в классе ячеечных моделей. Для оценки параметра ячеечной модели (n-число ячеек) воспользуемся известной формулой:


В режиме устойчивого фонтанирования очень важно найти общий перепад давления газа, определяющий расход энергии на создание фонтанирующего слоя. Исходя из баланса сил, действующих на элементарный кольцевой слой высотой dh в периферийной области, найдено, что в цилиндрическом аппарате при высоте слоя НН отношение перепадов давлений в фонтанирующем слое:


Установленные значения АрфрнН0 представляют верхний предел, который может быть достигнут с увеличением Н0. Результаты экспериментов с фонтанирующими слоями из различных материалов показывают, что максимум отношения АрфрнН0 действительно находится в пределах 0,64-0,75.

Для слоев с НН, а также для фонтанирующих слоев в конических аппаратах аналитическое определение Арф значительно усложняется, поэтому нами обработкой экспериментальных данных были определены Арф:

Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития энергетики», в 2 томах. - Ташкент, ТашГТУ им. Беруни, 2011. Т1 - 246 с., Т2 - 241 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????