аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

102 Часть 4
(Аэров, Тодес 1968; Гельперин, Каган 1978). Большинство этих исследований
сводилось либо к нахождению значений констант в известном уравнении
Козени-Кармана (Carman 1937), характеризующих вязкостную и инерционную
составляющие АР при расчете коэффициента гидравлического сопротивления
зерен различной формы, либо к модификациям уравнения Эргуна (Ergun,
Orning 1949). Показано (Аэров, Тодес 1968), что все эти уравнения имеют невысокую
точность ±20–35%.
Характерно, что укладка зерен в аппарат, характер и степень извилистости
межзерновых каналов сравнительно меньше сказываются на ∆Р, чем ε и S 3
,
которые являются определяющими. С учетом этого в работе (Гельперин и др.
1977) было предложено замеренные значения ∆Р относить одновременно к
единице длины слоя и к единице поверхности зерен. Тогда опытные данные
по ∆Р для зерен различной формы и размера, полученные в разных работах
для достаточно высоких слоев, оказывается возможным описать единой зависимостью
(Гельперин и др. 1969).
В коротких слоях на входе в аппарат, где происходит стабилизация структуры
укладки зерен (Аэров и др. 1979), следует ожидать и стабилизации ∆Р.
Однако, несмотря на очевидное практическое значение для аппаратурного
оформления ряда процессов химической технологии, расчетных зависимостей
для определения ∆Р в коротких слоях нет.
В целом имеющиеся данные не позволяют точно прогнозировать гидравлические
показатели зернистого слоя из вновь созданных катализаторов, адсорбентов
и насадок. Точность гидравлических расчетов аппаратов с НЗС в
значительной мере определяется надежностью данных о средней порозности
слоя, которая является важнейшей его характеристикой. Между тем известные
зависимости для расчета ε = f(D/d) дают расхождения в оценках величины ε
до 50% (Завелев и др. 1976; Аэров и др. 1978; Гельперин, Каган 1978; Carman
1937, 1938; Leva 1957; Дурнов, Бабушкин 1974). Надежные зависимости для
расчета ε при 1,8 < D/d < 3 в литераторе отсутствуют (Богоявленский 1978;
Carman 1937).
4.2. Анализ и классификация известных методов
измерения поля скоростей в аппаратах
с зернистым слоем
Экспериментальных работ по изучению особенностей газораспределения в аппаратах
с НЗС довольно много. Известные методы измерения W в аппаратах
с НЗС можно условно разбить на две группы: измерения внутри НЗС и на
выходе потока из него (см. рис. 4.3). Второй способ основан на известном в
аэродинамике явлении «памяти» потока об обтекаемых им препятствиях.