аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

210 Часть 5
сечения, совокупная площадь поперечного сечения которых равна площади
свободного сечения зернистого слоя.
Установим соотношение d k /d для зернистого слоя с D/d > 10, наиболее часто
встречающимся на практике (D – диаметр аппарата). Отношение площади
поперечного сечения НЗС, занятой зернами, к площади поперечного сечения
НЗС, занятой каналами,
(5.65)
где ε = 0,34 – величина средней порозности для слоя шаров при D/d > 10
(Гельперин, Каган 1978).
Принимая число каналов в сечении НЗС (n 1
) равным числу зерен в том же
сечении (n 2
), получим:
откуда d к
= 0,718d и для участка стабилизации в идеальной модели НЗС:
(5.66)
H ст.
/d = 22 – 36. (5.67)
Особенности, присущие стохастическому перемежающемуся течению газового
потока в зернистом слое, неизбежно вызывают повышенную турбулизацию
потока уже при значениях Re э
= 40–100, а устойчивый турбулентный
режим достигается Re э > 1000–1200 (Идельчик 1975). Это должно привести к
уменьшению H ст.
/d по сравнению с полученным выше соотношением (5.67).
Исходя из имеющихся представлений о связи характера профиля скорости и
структуры НЗС (Пушнов и др. 1986а), можно утверждать, что в случае стабилизации
структуры слоя в пределах указанного выше отношения H ст.
/d =
22–36. Последнее можно рассматривать как верхний предел участка гидродинамической
стабилизации.
Для проверки высказанных выше положений нами были выполнены исследования
по определению участка стабилизации профиля скорости в НЗC.
Их проводили в аппарате D = 94 мм, в котором до и после царги, загруженной
зернистым материалом, имелись участки гидродинамической стабилизации.
В качестве зерен использовали металлические шары, неподвижность которых
во время продувки газа контролировали визуально. Характеристика исследованных
НЗС и гидродинамических режимов этой серии опытов приведена в
табл. 5.1.
Во время опытов измеряли поля скоростей, ε и ΔР. Динамика изменения
среднего относительного стандартного отклонения S / W
0
по радиусу с ростом
Н показана в табл. 5.2. На рис. 5.12 представлена зависимость y = f(H/d) при