Задача № 1.
Определить сопротивление слоя твёрдых частиц высотой– Н, м в аппарате диаметром – D, м. Объемный расход газа, проходящего через аппарат – V, м3/ч, плотность – ρ, кг/м3, динамический коэффициент вязкости газа – μ, Па .с.
Найти также коэффициент формы частиц (Ф) и эквивалентный диаметр каналов (dЭКВ) в слое.
Принять:
· удельную поверхность твердых частиц = 415 м2/м3;
· свободный объём ε = 0,43;
· число твёрдых частиц в 1 м3 слоя m = 106.
Задача №1
Дано:
H = 1,5 м μ = 2,06∙10-5 Па∙с
D = 2,5 м ρ = 1,029 кг/м3
V= 8500 м3/ч
f = 415 м2/м3
ɛ = 0,43
m = 106
Найти:
ΔР -? Ф -? dЭКВ -?
Решение:
1. Рассчитаем площадь поперечного сечения аппарата
2. Определим фиктивную скорость газа в аппарате
3. Вычислим критерий Рейнольдса и эквивалентный диаметр каналов
где S – площадь сечения потока (в данном случае поперечное сечение аппарата);
П – периметр каналов.
4. Найдем сопротивление слоя твёрдых частиц по формуле
Значения λ (коэффициента сопротивления) при течении газа через слой определяется по формуле:
|
|
1) при Re < 50
2) при Re = 50 - 7200
3) при Re > 7200 λ = 1,26
5. Для определения коэффициента формы (Ф) частиц сначала необходимо найти диаметр шара d, имеющего такой же объём, что и частица. Расчет производим по формуле
где (1 – ε) – объём частиц в 1 м3 слоя
Коэффициент формы частицы рассчитаем посредством уравнения
6. Проверим правильность выбора выражения для расчета λ, для чего определим критерий Рейнольдса по формуле