п/п

Расход воды G, кг/с

Температура воды, t_{у ,}

⁰ С

Скорость движения воды w , м/с

Число Рейнольдса

Re

Состояние подкрашенной струйки Режим потока

2.5 Контрольные вопросы

1. Какое течение называется ламинарным?

2. Как определить среднюю скорость потока движущегося ламинарно?

3. Какое течение называется турбулентным?

4. Какого соотношение между средней и максимальной скоростями потока при турбулентном течении?

5. Что такое эквивалентный диаметр и гидравлический радиус?

6. Что такое число Рейнольдса? Каков его физический смысл?

7. В каком интервале числе Рейнольдса наблюдают "переходную" область?

8. От каких параметров зависит значение Reдля змеевиков?

Лабораторная работа № 3

3. Изучение гидродинамики псевдоожиженного слоя (ПС)

Цель работы: Получение экспериментальной зависимости гидравлического сопротивления от фиктивной скорости газа; определение скорости начала псевдоожижения; скорости свободного витания; веса слоя.

3.1 Теоретическая часть

В настоящее время целый ряд процессов в химической технологии осуществляется при взаимодействии газа или жидкости с мелкораздробленными твердыми частицами (абсорбция, сушка, обжиг и др.) в аппаратах с так называемым взвешенным (кипящим, псевдоожиженным) слоем. В таких аппаратах указанные процессы существенно ускоряются. В целом в настоящее время свыше пятидесяти технологических процессов используют технику псевдоожижения в промышленной практике, что обусловлено следующими их достоинствами:

1. Интенсивное перемешивание твердой фазы, которое приводит к выравниванию температур и концентрации в объеме ПС.

2. Высокие коэффициенты эффективной теплопроводности и теплоотдачи от ПС (или, наоборот) к поверхностям теплообмена, значит малые площади необходимой поверхности теплообмена.

3. Возможность использования твердых частиц малых размеров, т.е. твердой фазы с развитой удельной поверхностью. Это приводит к повышению производительности аппаратов для сорбционных, тепловых, каталитических и других процессов.

4. Подвижность (текучести) ПС позволяет создать аппараты с непрерывным вводом и отводом твердых частиц.

5. Небольшое гидравлическое сопротивление и независимость его от скорости газа (жидкости).

6. Простое устройство аппарата и легкая механизация и автоматизация.

Наряду с достоинствами принципу псевдоожижения присущи следующие недостатки:

1. Неравномерность времени пребывания частиц в аппарате.

2. Истирание и унос газом хрупких частиц.

3. Агломерация и спекание мелких частиц.

4. Эрозия труб и стенок аппаратов в результате абразивного действия частиц.

Несмотря на серьезные недостатки, существенные экономические преимущества ПС обусловили его успешное использование в промышленности.

Гидродинамическая сущность процесса взаимодействия газовой фазы с твердыми частицами заключается в следующем: если через слой зернистого материала, расположенного на решетке, пропускать снизу вверх поток газа, то состояние слоя твердого материала будет различным в зависимости от скорости потока.

При относительно небольших скоростях движения газа, рассчитанной на полное сечение аппарата (фиктивная скорость) зернистый слой остается неподвижным, перепад давления при этом увеличивается линейно с ростом скорости.