2015-05-12
220
Поток газа (или жидкости), проходящий через слой зернистого материала, испытывает со стороны слоя сопротивление и частично теряет энергию (давление). Уменьшение давления (D р) при фильтрации газа через неподвижный слой может быть выражено уравнением Эргуна:
 ,
| (1.6.1) |
где v o – фиктивная скорость потока; rG – плотность газа; mG – динамическая вязкость газа; h o – высота слоя в неподвижном состоянии; d o – размер частицы (диаметр эквивалентного шара); eо – порозность слоя в неподвижном состоянии; y – фактор формы частицы.
Сила сопротивления слоя (F c), действующая на поток, равна:
 ,
| (1.6.2) |
где S – площадь поперечного сечения аппарата.
В соответствии с III законом Ньютона классической механики, равновеликая сила действует со стороны потока на частицы слоя. Очевидно, эта сила увеличивается с увеличением скорости газа.
При достижении определённой скорости восходящего потока сила сопротивления уравновешивает вес частиц, находящихся в данной сплошной (газовой или жидкой) среде. Зернистый слой переходит из неподвижного во взвешенное или, что то же самое, псевдоожиженное состояние.
|
|
|
Гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя не зависит от величины фиктивной скорости, а определяется лишь весом частиц в данной среде, приходящимся на единицу площади поперечного сечения аппарата, то есть
 ,
| (1.6.3) |
где G – вес частиц в среде; rS – плотность [кажущаяся] твёрдых частиц; h – высота псевдоожиженного слоя; e – порозность псевдоожиженного слоя.
Переход состояния слоя от неподвижного к псевдоожиженному, происходящий при скорости начала псевдоожижения (v о, пс), отображается характерным изломом кривой зависимости сопротивления слоя от фиктивной скорости потока сплошной фазы или так называемой «кривой псевдоожижения».
Цель работы: визуальное ознакомление с псевдоожиженым состоянием слоя зернистого материала; экспериментальное определение скорости начала псевдоожижения и гидравлического сопротивления “кипящего” слоя; сопоставление экспериментальных и расчётных величин.
