Велика енциклопедия на нефт и газ

Вискозитет - кипящ слой

Вискозитетът на кипящия слой намалява с увеличаване на скоростта на втечняващия агент, а вискозитетът на течността - с повишаване на температурата, като и в двата случая се установява експоненциална връзка. [един]

Експериментални определяния на вискозитета на кипящ слой [34, 116, 170, 187] показват, че този параметър рязко намалява с увеличаване на скоростта на газовия поток и съответно увеличаване на разширяването на слоя. Вискозитетът на кипящия слой при достатъчно високи скорости на газа е равен на няколко сантипуа, което съответства на вискозитета на падащите течности. [2]

Измерванията показват, че вискозитетът на кипящ слой, за разлика от нютоновите течности, понякога зависи от скоростта на срязване. Обикновено вискозитетът на неподвижен и полуфлуидизиран слой при липса на срязващи сили може да се счита за безкрайно голям. При крайни, но ниски скорости на срязване, вискозитетът е много висок. [3]

Ако изразим плътността и вискозитета на кипящия слой чрез порьозност, скорост на газа и физични свойства на частиците и втечняващия агент, ще получим формула, която е много сходна по структура с формулата (III. Разликата се крие само в стойността на коефициент на пропорционалност и израз на функцията на порьозност Ако заедно с това вземем предвид, че ограниченото падане на частици в падаща течност и хомогенното флуидизиране се описват от същите уравнения [247, 758], тогава получаваме едно повече доказателства в полза на аналогията между кипящ слой и падаща течност. [4]

Тъй като измерените стойности на коефициентите на вискозитет на кипящия слой са много големи, може да се приеме, че вискозитетът на втечняващия агент има малък ефект върху устойчивостта на срязване на слоя и да се идентифицират тези стойности с fis. Няма теоретични и експериментални методи за оценка на стойностите на Ks и p. Тези количества могат да бъдат определени въз основа на кинетичната теория на кипящ слой, но за това е необходимо да се изчисли енергията на хаотичното движение на твърдите частици. [пет]

Тъй като вискозитетът на течността е индикатор за нейната течливост, така и вискозитетът на кипящия слой може да характеризира същото свойство на слоя. [6]

Фиг. VI-7, а, който показва типични зависимости на вискозитета на кипящия слой от скоростта на потока на флуидизиращия агент, може да се види, че при ниски дебити на последния (близо до точката на започване на флуидизацията) вискозитетът е много високо. В случаите, когато с увеличаване на скоростта на втечняващия агент слоят се компресира и плътността му се увеличава, стойността на μ in преминава през минимум, преди да стане независима от скоростта. [7]

Експериментални определяния на вискозитета на кипящ слой [34, 116, 170, 187] показват, че този параметър рязко намалява с увеличаване на скоростта на газовия поток и съответно увеличаване на разширяването на слоя. Вискозитетът на кипящия слой при достатъчно високи скорости на газа е равен на няколко сантипуази, което съответства на вискозитета на падащите течности. [8]

Под действието на градиента на скоростта ъгловата скорост на твърдите частици се увеличава. Тъй като триенето при търкаляне е по-малко от триенето при плъзгане (напр. Сачмени и втулкови лагери), в този случай триенето между частиците е намалено. Тези явления също влияят върху структурирания вискозитет на кипящия слой. [девет]

Физическата картина на издигането на мехурчета в кипящ слой е много по-сложна и разнообразна от хода на плаването на твърди вещества или мехурчетата на газ в нютонова течност. Когато мехурчетата се издигат в кипящ слой, техният газ се обменя с околните двуфазни средно-агрегати от частици, някои мехурчета се сливат с други, така че балонът расте, когато се издига, и, следователно, Архимедовата сила, действаща върху него, се променя ( се увеличава). Ефективният вискозитет на кипящия слой, за разлика от вискозитета на нютоновата течност, се променя рязко в зависимост от режима на хидродинамичните условия, скоростта на филтриране на флуидизиращия газ. Освен това, при дадена скорост на филтриране, вискозитетът на кипящия слой не е еднакъв по височината на последния. [десет]

Основният тип широкомащабни движения на твърдата фаза на кипящия слой са циркулационни потоци с различна периодичност и пространствени мащаби. За изследването и математическото описание на този вид потоци е важно да се установят характеристиките на вискозитета на суспендирана твърда фаза. При формулирането на уравненията на движението на твърдата фаза е необходимо да се знае законът за пренасяне на импулса в твърдата фаза на кипящия слой. Основната трудност при провеждането на експерименти за измерване на ефективния вискозитет на кипящ слой е нестабилността на неговите механични свойства. Флуидизиран слой съществува само доколкото има взаимно изместване на фази вътре в него и въвеждането на всякакви сонди, които се различават по своите аеродинамични характеристики от частици от твърда фаза в слоя за измерване на един или друг от неговите параметри, неизбежно води до локални изкривявания на структурата на слоя. При извършване на експериментални изследвания на вискозитета на кипящ слой, например, с използване на ротационни вискозиметри със стандартни конструкции, се установява, че получената крива на потока зависи от естеството на сухо триене на твърдата фаза върху повърхността на ротора. В редица трудове [5, 34] са отбелязани значителни отклонения от нютоновото поведение на твърдата фаза по време на флуидизация, което дава основание да се счита за по-обещаващо разработването на нелинейни реологични модели на кипящ слой. [единадесет]

Теория, базирана на това предположение, позволява да се получи описание на много явления, свързани с движението на газови мехурчета в кипящ слой, което е в качествено съгласие с експерименталните данни. В много аспекти тази теория също дава количествено съгласие с експериментални резултати. Що се отнася до формата на мехурчетата, рентгеновата фотография на кипящи слоеве показа, че газовите мехурчета в кипящ слой не винаги имат същата форма като газовите мехурчета в идеална течност. Този факт показва, че теоретичното предсказване на формата на газовия балон в кипящ слой не може да се основава на теория, която не отчита вискозитета на твърдата фаза на кипящия слой. В този раздел се установява връзка между формата на мехурчетата, когато тя се издига в кипящия слой и вискозитета на кипящия слой. По същество се използва аналогията между поведението на газовите мехурчета в течност и в кипящ слой. Наблюденията показват, че газовите мехурчета с достатъчно голям размер както в кипящия слой, така и в течността имат горна част, която приблизително може да се счита за сферична. Резултатите от измерването на ъгъла a, получени от много изследователи за газови мехурчета в течност и обобщени от Grace [76], все още са. [12]

Препоръчително е да се контролира процесът на флуидизация във всички случаи, тъй като скоростта на филтриране на флуидизиращия агент и вибрационните параметри определят състоянието на слоя само при определена полидисперсност на материала, която може да варира в зависимост от съдържанието на влага и степента на електрификация. Ву, които са граници на колети. Най-оптималното състояние на кипящия слой трябва да се счита за края на зона I - началото на зона II. В този случай окаченият слой е достатъчно хомогенен, има ниска плътност и вискозитет и електростатичните ефекти се проявяват слабо в него. Когато покривате продукти със сложни конфигурации, е възможно да препоръчате състояние на слоя, съответстващо на края на зона II. Тук минималните стойности на плътността и вискозитета на кипящия слой се реализират с достатъчна подвижност на полимерните частици. [13]