аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Аэродинамическое моделирование аппаратов с неподвижным зернистым слоем 187
Точное теоретическое описание поля скоростей газового потока в аппарате
с НЗС невозможно, так как среда там не является непрерывной, и вследствие
этого уравнения механики непрерывных сред не могут быть использованы для
описания поля скоростей в пространстве, ограниченном стенками аппарата.
Уравнения механики непрерывных сред могут быть использованы лишь в пространстве
межзерновых пор, в котором, однако, они не могут быть проинтегрированы
из-за невозможности уточнения граничных условий (Аэров, Тодес
1968; Аэров и др. 1979). Отсюда следует необходимость поиска упрощенных
форм описания результатов или упрощенных математических моделей гидродинамики
зернистого слоя.
Ниже вкратце рассматриваются работы, в которых предложены эмпирические
уравнения, описывающие профиль скорости газового потока в цилиндрических
аппаратах с зернистым слоем.
В работе (Боресков, Риттер 1946) приводится соотношение, позволяющее
оценить относительное уменьшение скорости в центральной части HЗС в результате
влияния стенок аппарата, полученное в предположении, что δ гд.
= 1d.
Кроме того, авторы принимали, что отношение W max /W ц не должно зависеть
от d/D, что противоречит данным работ (Ziolkowska et al. 1983а; Collins 1968;
Bundy 1966; Попов 1980).
В работе (Аэров и др. 1979) предложено оценивать распределение скоростей
расчетным путем, пользуясь соотношением между ε ц
и ε ст
. Вместе с
тем авторы отмечают оценочный характер таких расчетов из-за особенностей
структуры укладки НЗС вблизи стенок труб и отсутствия надежной информации
о границах пристенной области.
В работе (Табунщиков 1956) предложено эмпирическое уравнение для расчета
скоростей в шахтных известковых печах. Однако измерения скорости газового
потока в этой работе проводили всего в 3 кольцах, а координата W ст.
выбиралась случайно и, очевидно, не соответствовала максимуму скорости
вблизи стенки, установленному в работах (Price 1968; Попов 1980) и др.
В работе (Fahien, Stankovic 1979) обобщением данных (Schwarz, Smith
1953) предложено эмпирическое уравнение, описывающее профиль скорости
в НЗС. Однако максимальные отклонения вычисленных значений скорости W
от измеренных в (Schwarz, Smith 1953) составляют 52,3%, a W max всегда превышает
опытные значения. Видимо, поэтому в (Fahien, Stankovic 1979) авторы
рекомендуют свои зависимости лишь для качественной оценки влияния отношения
D/d на профиль скорости в НЗС. Кроме того, опытные данные работы
(Schwarz, Smith 1953) в большинстве своем недостаточно точны из-за ограниченного
числа контрольных колец, в которых осуществлялись измерения скорости.
В результате некоторые максимумы скорости вблизи стенки, особенно в
больших аппаратах при малых значениях d/D могли оказаться неизмеренными.