аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Аэродинамическое сопротивление промышленных зернистых материалов 245
(Гельперин, Каган 1984) для частиц другой формы и размера (Гельперин, Каган
1984). Интересно, что частицы цилиндрической и кольцевой форм вполне удовлетворительно
обобщаются одним уравнением. Отметим также, что расширение
области применения выражения (6.4) на частицы размером (2,5–5) ·10 −4 м
практически не требует коррекции численных значений коэффициентов А и В.
6.3. Аэродинамическое сопротивление и удельная
поверхность зернистых материалов
Анализ гидродинамической обстановки при движении потока через неподвижный
зернистый слой показывает, что падение напора в нем определяется,
главным образом, структурой слоя и трением потока о поверхность зерен.
Если замеренные гидравлические сопротивления слоя отнести к единице поверхности
зерен, а не только к единице длины слоя (Жаворонков 2007), то
опытные данные по гидравлическому сопротивлению для зерен разной формы
и размеров должны коррелироваться единой зависимостью.
Вводя в известное уравнение для потери напора новые аргументы, получим:
(6.5)
где ζ = f(Re э ) – модифицированный коэффициент гидравлического сопротивления;
ρ – плотность газа, кг/м 3 ; W 0
– скорость потока, отнесенная к полному
сечению пустого аппарата, м/с; Н – высота слоя насадки, м; S 3
– удельная поверхность
зернистого материала, м 2 /м 3 ; ε – доля свободного объема насадки
м 3 /м 3 ; Re э – критерий Рейнольдса.
Если принять во внимание, что модифицированный критерий Эйлера Eu m
=
DP∙ε 2 /(H∙S 3
∙ρ∙W 2 0
), то уравнение (6.5) примет вид:
(6.6)
Для подтверждения правильности установленной закономерности нами
были проведены замеры гидравлического сопротивления двух железных катализаторов
и двух фракций шероховатых шаров из силикагеля и стекла при
отношении D/d > 10 (D и d – диаметр соответственно трубы и зерна катализатора,
м) (см. табл. 6.4). При обработке результатов опытов были также
использованы экспериментальные данные Жаворонкова (2007). Надежность
опытных данных контролировали замерами перепадов давления в отдельных
слоях, которые сопоставляли с сопротивлением всего зернистого слоя.