аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Аэродинамическое моделирование аппаратов с неподвижным зернистым слоем 217
статистическая представительность и случайный характер единичных профилей
скорости, полученных для одной высоты слоя. Практически ни одно из
предложенных уравнений в силу отмеченных причин не позволяет достоверно
прогнозировать реальный профиль скорости НЗС. Между тем флуктуации локальных
скоростей в поперечном сечении и по высоте слоя приводят к определенному
разбросу значений времени пребывания газа, проходящего через НЗС,
что существенно для многих технологических процессов.
Как показали результаты проведенных нами систематических крупномасштабных
исследований в широком диапазоне изменений характеристик слоя
зерен, в НЗС имеют место постоянные флуктуации локальных скоростей газа
по высоте и поперечному сечению НЗС. Причем флуктуации локальных скоростей
по высоте слоя обусловливают перестроение по высоте и профилю
усредненной по кольцам скорости газового потока . Поскольку разброс локальных
скоростей для некоторого расстояния от стенки у на данной высоте
НЗС носит статистический характер, для оценки этого разброса, по нашему
мнению, наиболее оправданным является не точечная, а доверительная интервальная
оценка, в пределах которой следует ожидать с определенной вероятностью
распределение локальных значений скорости для текущего значения
у при данном расходе газа. Границы этого доверительного интервала (естественно,
более узкие, чем разброс действительных локальных скоростей) будем
называть «шумом» зернистого слоя, величину которого можно рассчитать
с помощью стандартного отклонения. Этот подход, предложенный в работе
Наумова (Гельперин и др. 1984), оказался весьма полезным.
Перестроение профиля скорости по высоте НЗС, в частности, может быть
одной из причин противоречивых результатов измерения профилей скоростей,
полученных разными исследователями для одной высоты слоя зерен, так как
объем экспериментальных данных был недостаточен для их статистического
обобщения.
Изложенные положения служат исходными для математического описания
профилей скорости в зернистом слое. Для этого необходимо набрать статистические
данные о профилях скорости по высоте НЗС и на их основании
получить статистически представительный профиль для данной величины отношения
D/d.
Накладывая на статистически представительный профиль скорости «шум»,
характерный для слоя зерен конкретной высоты, получим доверительный интервал
скоростей в поперечном сечении трубы с НЗС данной высоты, который
можно использовать при расчете на ЭВМ процессов, осуществляемых в промышленности.
Были измерены поля скоростей на выходе газового потока из ряда труб
диаметром до 100 мм, применяемых в промышленных трубчатых аппаратах.