аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Аэродинамическое сопротивление промышленных зернистых материалов 237
мости Н и Н ст.
такое влияние может быть заметным, а для Н >> Н ст.
должно
быть пренебрежимо малым.
Указанное выше влияние участка гидродинамической стабилизации в первую
очередь должно сказаться на характере профиля скорости, а также на величине
DР. Известно, что в полых каналах на входе в них из-за деформации потока,
вызванной условиями входа, всегда наблюдается повышенное локальное DР.
Однако между процессом гидродинамической стабилизации в зернистом слое
и в полых каналах имеется принципиальное отличие. В полых каналах поток
стабилизируется в канале с постоянными геометрическими характеристиками
D – const , а в НЗС стабилизация протекает на участке слоя с изменяющимися
характеристиками e и удельной поверхности слоя S з
. Причем на участке стабилизации
имеет место снижение e и увеличение S з
. Более низким значениям e и
более высоким значениям S з
в НЗС обычно соответствуют более высокие DР.
Однако на участке стабилизации в любых каналах наблюдается постепенное
падение локальных значений DР. В НЗС в силу сказанного выше следует
ожидать менее резких отличий в локальных DР, но более растянутого по длине
участка стабилизации по сравнению с идеализированным слоем, в котором на
участке стабилизации потока структура укладки зерен, а следовательно, e и S з
,
не подвергались бы трансформации.
Несмотря на очевидную практическую важность, надежных уравнений для
расчета DР слоев с H < Н ст.
нет, хотя для расчета слоев со стабилизированной
структурой предложено довольно много зависимостей (Аэров, Тодес 1968;
Аэров и др. 1979; Гельперин, Каган 1978).
Применение зернистых материалов требует знания количественных локальных
характеристик процесса гидродинамики при течении газа в них.
В этой серии опытов нами были использованы современные методы измерения,
которые позволили установить некоторые количественные закономерности
течения газа в аппаратах с шаровым зернистым материалом.
Испытания проводились при беспорядочной укладке шаров (D/d ш
> 1,867)
(см. таблицу 6.2).
В отличие от известных работ в наших опытах контролировались потеря
напора ∆р и поле скоростей в поперечном сечении аппарата на выходе газового
потока из слоя шаров. Опыты проводились при скоростях, соответствующих
числам Рейнольдса в расчете на пустой аппарат Re D
= 600÷14 300, а в некоторых
опытах до Re D
= 28 700.
Опытные аппараты располагались вертикально. Каждый из них имел участок
гидродинамической стабилизации потока до и после рабочей секани, загруженной
шарами. Газ (воздух) в аппарат подавался снизу. Поддерживающая
слой шаров решетка имела свободное сечение, равное 94% (рис. 6.2). Расход
газа контролировали ротаметрами или диафрагмой. Среднеквадратичная погрешность
определения ∆р ±2,5%.