ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Продольные профили температур и концентраций в кипящем слое из "тепло- и массообмен в кипящем слое" Типичным для изменения температуры среды или концентрации вещества в ней по высоте кипящего слоя является необычайно быстрый рост значения этих параметров у основания слоя (активная зона) и постоянство в основном его объеме. Выравнивание температур и концентраций внутри слоя как в продольном, так и в радиальном направлениях происходит за счет циркуляции частиц [1, 13, 22, 48, 49, В4, 70, 71,, 83, 100, 116, 172—175]. [c.15] На основании имеющихся сведений об интенсивном перемешивании частиц и несравненно более слабом перемешивании среды в слое многие исследователи при рассмотрении теплообмена в кипящем слое принимают за основу схему идеального вытеснения, при которой температура частиц подразумевается постоянной по всему объему слоя, а температура среды — переменной в направлении ее движения. Ниже приводится анализ этой схемы, выполненный в работе [21]. [c.15] ГА —поверхность одной частицы. [c.17] Обозначая м1с Рзвное-д , через 1/с, выражаем th через температуру среды на выходе из слоя. [c.18] Если температура среды становится равной температуре 2 уже при Л = 0,05Я с. то практически среднеинтегральную по высоте температуру среды fh можно считать равной температуре среды на выходе из слоя. [c.19] Данное условие приблизительно (с точностью до 4%) выполняется при с 2. [c.19] На рис. 5 для нескольких опытов изображены прямые, угловой коэффициент которых характеризует темп изменения температуры воздуха по высоте слоя. Из рисунка следует что скорость изменения температуры для определенного количества частиц данной фракции уменьшается с увеличением расхода воздуха, а также при переходе к более крупным частицам. [c.21] В опытах с водой замечено также уменьшение кру-tизны температурного профиля с увеличением расхода воды и при изменении фракционного состава и плотности материала частиц при прочих равных условиях. [c.22] Исследование температурных полей при теплообмене между частицами и газом с точки зрения двухфазной теории кипящего слоя проведено Забродским [54]. [c.23] Поскольку в большей части агрегата температура газа принимается близкой температуре частиц в связи с резким изменением, температуры газа при проходе через агрегат, то Шкр. и ш предлагается рассчитывать по этой температуре. [c.24] По формуле (1-18) для случаев, когда заданы М, и т. можно рассчитать изменение температуры газа по высоте неоднородного кипящего слоя. Графики, построенные по этой формуле для граничных условий 1 = 400 °С, т=100°С при различных числах псевдоожижения, представлены на рис. 8, из которого ясно видна тенденция к расширению активной зоны с резким изменением температуры газа при увеличении числа псевдоожижения. [c.25] Во-вторых, средний, коэффициент теплоотдачи, рассчитанный, исходя из действительного температурного профиля, и число псевдоожижения косвенно отражают неоднородность ожиженного газом слоя. [c.27] Значение среднеинтегральной температуры газа может быть использовано, как уже указывалось выще, для определения степени равномерности температурного пО ля в слое. [c.28] Таким образом, как уравнение (1-10), так и зависимости (1-19) и (1-21), описывающие продольные температурные профили газа на основе модели микропрорывов , с известным приближением соответствуют опытным данным по изменению температуры газа и высоты активной зоны теплообмена,и могут быть использованы для расчетов теплообменных аппаратов с кипя-, щим слоем. [c.28] Рассмотренные теоретические зависимости справедливы для случаев, когда концентрация частиц мало ме-няется по высоте слоя. [c.28] А—коэффициент, пропорциональный кинетической энергии движущихся частиц. [c.29] Таким образом, изменение температуры среды по высоте слоя при переменной порозности может выражаться как . [c.31] Рассмотренный случай распределения температуры среды по высоте кипящего слоя при переменной порозности является, конечно, частным. Для общего случая, т. е. пр наличии трех зон, исследование структуры кипящего слоя еще находится в начальной стадии, ограничиваясь пока качественной характеристикой изменения концентрации частиц по высоте слоя. Имеющиеся же немногочисленные данные о количественной оценке локальной цорозности в слое не могут быть признаны со-верщенными, так как включают эмпирические константы, справедливые только для условий данного опыта. [c.32] Отсутствие количественных зависимостей изменения локальной порозности сдерживает изучение теплообмена в кипящем слое и не позволяет получить достаточно точных значений коэффициентов теплоотдачи, так как обычно при их расчете принимается равномерное распределение концентрации частиц (поверхности теплообмена) по высоте слоя. [c.32] Предложенные здесь зависимости по расчету изменения концентрации диффундирующего вещества в слое, конечно, нуждаются в экспериментальной проверке. [c.33] Вернуться к основной статье