аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Часть 3
СТРУКТУРА ЗЕРНИСТОГО СЛОЯ
3.1. Анализ литературных данных. Классификация
способов измерения порозности зернистого слоя
Неоднородности газораспределения в аппаратах с зернистым слоем связаны,
по мнению ряда авторов (Morales et al. 1951; Schuter, Vortmeyer 1981; Аэров
1951; Аэров, Тодес 1968; Аэров и др. 1979; Идельчик 1983; Бесков, Абаев 1980),
со структурой зернистого слоя и распределением в нем порозности (доли пустот),
именно поэтому характер распределения порозности в таких аппаратах
является предметом многих экспериментов (Аэров 1951; Аэров, Тодес 1968;
Аэров и др. 1978, 1979; Попов 1980; Schwartz, Smith 1953; Завелев и др. 1976;
Абаев и др. 1980, 1981б; Жаворонков 1944; Ridgway, Tarbuck 1968, 1967; Pillai
1977; Gupte 1971; Puschnow 1973; Королев и др. 1971; Колескин и др. 1982).
Уже первые фотоснимки поперечных сечений трубы с зернистым слоем,
выполненные Фурнасом (Furnas 1929), показали, что радиальный профиль порозности
не является плоским. Деформация профиля ε л вызвана ориентирующим
влиянием стенки на укладку зерен. В результате вблизи стенок ε л
выше.
Дальнейшие исследования показали, что в цилиндрической колонне с шарами
профиль ε л является колебательной функцией расстояния от стенки V с периодом,
равным d, затухающей при V = 5d (Saunders, Ford 1940; Roblee et al. 1958;
Benenati, Brosilow 1962; Ridgway, Tarbuck 1968). При этом максимальное значение
локальной величины порозности ε л
примерно в 4 раза превышает минимальное.
Приблизительно таково же соотношение и для скоростей газового потока
в аппаратах с НЗС по данным Гольдштик и др. (1978); Lyczkowski (1982).
В последние годы исследования структуры зернистого слоя широко развернулись
в связи с разработкой инженерных методик расчета перспективных
высокотемпературных атомных реакторов с газовым охлаждением (Stroh et al.
1979; Lyczkowski 1982; Макарявичюс и др. 1982; Tringate 1973). Важность
информации о реальном распределении ε л
по радиусу в реакторах с НЗС показана
в работах (Аэров, Тодес 1968; Аэров и др. 1979; Lyczkowski 1982; Бесков,
Абаев 1980; Martin 1978; Vortmeyer, Winter 1984; Винокуров 1983; Puschnow
1973; Buchlin et al. 1977; Жаворонков и др. 1949).
Из представленных на рис. 3.1, а, результатов работы (Benenati, Brosilow
1962) видно, что при D/d = 20,3 в слое шаров у стенки ε л
= 1, а при V = 0,5d по-