Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Щукин А.А. -> "Промышленные печи и газовое хозяйство заводов" -> 22

Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.

Щукин А.А. Промышленные печи и газовое хозяйство заводов — М.: Энергия, 1973. — 224 c.
Скачать (прямая ссылка): prompechiigazoviehoz1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 109 >> Следующая

3* 35
Рис. 1-20. Схема плазменной плавильной печн.
Движение газов в печных каналах и полостях, вообще говоря, может идти несмешивающимися струями по траекториям, подобным форме канала; такое движение называется ламинарным. Это соответствуег значению критерия Рейнольдса Re<g:2 300*. Оно редко наблюдаете»
в печных газоходах. При лами-
нарном движении перенос массы осуществляется путем молекулярной диффузии, а передача тепла — путем теплопроводности; тепло- и массообмен протекает слабо. При Re >2300* инерционные силы в потоке превалируют над силами трения настолько, что в потоке образуется множество возбуж-, денных пересекающихся стру-
ек: масса переносится главным образом путем вихревой диффузии, а теплота—посредством конвекции. Скорость в каждой точке изменяется по величине и направлению. Такое движение называется турбулентным. При постоянном расходе газа через какое-либо сечение средняя скорость турбулентного движения в данной точке остается постоянной по величине и направлена в сторону движения. На рис-2-1 показано значение вектора мгновенной скорости w в данной точке, являющейся геометрической суммой средней скорости w (постоянной по величине и направлению) и пульсационной скорости w', изменяющейся по величине и направлению:
Рис. 2-1. Профиль- старостей при ламинарном (а) и турбулентном (6) движении газового потока.
W-
(2-1>
Благодаря пульсационной скорости и происходит энергичный тепло-и массообмен в потоке. Если эпюра скоростей по сечению канала при ламинарном, движении изображается параболой (рис. 2-1,а), для которой отношение средней скорости по всему сечению к максимальной скорости по оси w0 будет nyCp/®o~0,5, то при турбулентном движении из-за выравнивающего действия пульсационных скоростей отношение wcp/w0= =*0,75-5-0,84 (рис. 2-1,6). Состояние турбулентного потока характеризуется степенью турбулизации етуРб и масштабом турбулентности /туРб. Степень турбулизации может быть различной, что существенно влияет на характер движения. Степень турбулизации выражается отношением среднеквадратичной пульсационной скорости в потоке к средней скорости потока:
*турб:
У(т'У
»ор
(2-2>
где W — пульсационная скорость; та>Ср — средняя скорость потока.
Масштабом турбулентности |/туРб называется расстояние, на котором проявляется связь между пульсациями, или, иначе, расстояние,- на котором пульсирующие объемы газа теряют свои скоростные особенности.
2-2. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В СЛОЕ ЗЕРНИСТОГО И КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ ТОПЛИВА
Сущность аэродинамического состояния слоя легко понять из следующего. Через слой, состоящий яз отдельных твердых частиц, пропускается восходящий поток газа, причем на частицы материала или топли-
* При соблюдении условий особо спокойного входа в канал ламинарное движение может наблюдаться и при Re>2 300.
36
ва в таком потоке действует сила аэродинамического давления, определяемая по формуле
P = (2-3)
где d — приведенный диаметр частицы, м; шот — относительная скорость газа, м/сек; р — плотность газа, кг/л®; С — коэффициент, зависящий от критерия Re.
В зависимости от величины аэродинамического давления потока, зависящего в свою очередь от величины скорости w0T, слой кускового материала может находиться в двух качественно различных состояниях. При скорости потока ниже некоторой критической величины ви'кр, когда сила тяжести кусочка больше аэродинамического давления снизу, т. е. когда д>Р, частицы неподвижны. Этому состоянию соответствует, плотный слой (рис. 2-2,а).
I I *«*
11 I
Воздух(гйз)
а)
Сщрье
Воздух
• ’<• 1-.Л .
Сырье
Воздух
rUt
f f f . 1 воздух (газ)
v
Рис. 2-2. Аэродинамическое взаимодействие газов и слоя кускового (сыпучего) материала.
а — плотный (фильтрующий) слой; б — кипящий слой; в — фонтанирующий слой; г — взвешенный слой; д — циклонное движение; ®с — скорость газов в слое; ®п — скорость патока газов вне слоя.
При увеличении скорости до первого критического значения до'кр, ври котором аэродинамическое давление на частицы становится равным их весу (P=G), слой переходит в новое качественное состояние—кипящий или псевдоожиженный слой. В кипящем слое твердые частицы теряют взаимный постоянный контакт, получают возможность перемещаться и перемешиваться, объем слоя возрастает. Вследствие неправильности геометрической формы отдельных кусочков и неравномерности поля скоростей аэродинамическое давление, действующее на них, неравномерно. Это создает при прямоточном продувании слоя потоком газов или воздуха сложное вращательно-пульсирующее движение частиц, которое и вызывает впечатление кипящей жидкости (рис. 2-2,6).
Перепад давления в слое может быть определен из условия равенства сил гидродинамического давления и силы тяжести твердых частиц
Д/>сл=?Рт(1—е)Я,
(2-4)
где рт — плотность твердых частиц; е—средняя порозность слоя в рабочем состоянии; Н — высота кипящего слоя.
С достаточной для технических расчетов точностью можно принять
?рт(1—ъ)Н—§рвН(ь (2*5)
где рн—насыпная плотность взвешенного материала; Я0 — высота слоя в неподвижном состоянии.
Тогда Дрсл=?рнЯо. (2-6)
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 109 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed