ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние концентрации дисперсной фазы на гидродинамическую обстановку движущегося двухфазного потока из "Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности" Гидродинамика газового потока. Этот материал достаточно подробно изложен в многочисленной литературе [26, 27, 40]. Здесь же конспективно рассмотрим только те сведения, которые нам окажутся полезными в дальнейших рассуждениях. [c.29] Через уравнение (1.47) Хт может быть связано с потерями давления на трение газа о стенки трубы. [c.29] Существует мнение [40—44], что частица не может находиться в пристенном слое вертикальной трубы, поскольку сила, возникающая за счет неравномерного обтекания частицы газовым потоком, выбрасывает ее из пристенного слоя. Однако непосредственные экспериментальные исследования этого эффекта отсутствуют, а косвенные наблюдения показывают, что это не так. [c.29] Гастерштадт [45] при изучении скорости витания частиц обратил внимание на факт прилипания частиц к стенке трубы. Тот же факт отметил Жихарев [46]. Опыт Дзядзио [47] по изучению распределения концентрации частиц в диаметральной плоскости трубы показали, что при уменьшении скорости газа ниже определенной величины, концентрация частиц у стенок нарастает, а дальнейшее уменьшение скорости газа ведет к завалу трубы материалом. [c.30] Под действием восходящего потока воздуха (скорость воздуха изменялась от 8 до 24 м/с) шарик поднимался и натягивал нить длиной 2 м. При этом он сразу оказывался у стенки трубы. Постепенное увеличение скорости заставляло шарик несколько колебаться, перекатываясь по периметру трубы, причем, колебания эти были неритмичны. [c.30] При и = 15 м/с шарик отрывался от стенки и совершал беспорядочные колебания, периодически прилипая на некоторое время к разным точкам периметра трубы. [c.30] При о = 20 м/с время прилипания шарика уменьшалось практически до удара с отскоком от стенки. [c.30] При уменьшении длины нити до 0,5 м при и == 8 м/с шарик отрывался от стенки за счет радиальной составляющей от натяжения нити и совершал беспорядочные колебания. [c.30] Из приведенных наблюдений можно сделать вывод о том, что миграция частицы к стенке трубы объясняется наличием турбулентных пульсаций, а прилипание ее к стенке трубы — возникновением аэродинамической силы, имеющей радиальную составляющую, направленную к стенке (например, силы Бернулли [17]). [c.30] Отсюда можно представить возможные механизмы движения двухфазного потока в вертикальной пневмотрапспортной трубе. [c.30] Необходимое условие транспортирования частиц материала по всему диаметральному сечению трубы заключается в превышении скорости обтекания частицы около стенки трубы над Ов- В этом случае величина (I—е) несущественно изменяется по радиусу трубы [47]. [c.31] Считается, что первое, второе и третье слагаемые означают соответственно потери давления на трение чистого газа, на трение материала и на его подъем. [c.31] Несмотря на то, что уравнение это эмпирическое, на его основе пытаются делать далеко идущие выводы, о соотношении между потерями давления на трение о стенки трубы газа и частиц. Подобное заблуждение провоцирует на довольно сложные эксперименты по измерению трения частиц о стенки трубы. [c.31] Таким образом, возникающие при пневмотранспорте касательные напряжения определяются практически только трением газа о стенки трубы, а частицы дисперсной фазы могут их либо увеличивать, либо уменьшать. [c.32] При расчетах величина V выбиралась из соображений, что средняя скорость обтекания частицы у стенки трубы должна быть больше Ов. Невыполнение этого условия в корне изменяет картину процесса. Частицы скапливаются у стенки трубы и движутся вниз. В этом случае касательные напряжения могут не только уменьшиться до нуля, но и изменить направление. Это значит, что общие потери давления на транспортирование могут быть меньше величины я[Рд(1 — е)- -ре]. Очевидно этим явлением объясняются неожиданные эфф кты, упоминаемые в [17]. [c.32] На рис. 1.16 представлены данные расчета т по уравнению (1.104) при различных значениях у и р, для трех материалов. [c.32] Характер изменения т согласуется с наблюдениями авторов работ [52, 53]. [c.32] Нельзя не обратить внимания на существенное влияние массы и размера частиц на величину т. Очевидно, что это связано с изменением структуры турбулентного трения в газе. Однако связь эта явно неоднозначна. [c.32] С другой стороны, при турбулентном режиме обтекания ча-стицы она сама может создавать дополнительную турбулентность потока и тем самым также увеличивать величину т. [c.33] Столь сложная и многофакторная гидродинамическая обстановка в горизонтальном двухфазном потоке подрывает оптимизм исследователя, желающего получить конструктивное решение этой задачи в ближайшее десятилетие. [c.34] Вернуться к основной статье