Характеристики воздуха

№/№	Температура t, °С	Давление	Плотность воздуха ρвозд, кг/м^3	Вязкость воздуха m×10^-6, Па×с	Расход воздуха	Скорость воздуха ω0, м/с
pотн, мм вод.ст.	pабс×10^5, Па	л/мин	V×10^5, м^3/с
	30,0		1,0168	1,169	18,807		0,000	0,0000
	35,0		1,0161	1,150	19,052		3,334	0,0310
	36,0		1,0153	1,145	19,100		6,668	0,0620
	38,0		1,0145	1,137	19,197		10,002	0,0931
	42,0		1,0136	1,121	19,391		13,336	0,1241
	43,0		1,0132	1,117	19,439		16,670	0,1551
	43,5		1,0122	1,114	19,463		20,004	0,1861
	44,0		1,0117	1,112	19,487		23,338	0,2172
	45,0		1,0114	1,108	19,535		26,672	0,2482
	45,5		1,0110	1,106	19,559		30,006	0,2792
	46,0		1,0107	1,104	19,583		33,340	0,3102
	47,0		1,0099	1,100	19,631		36,674	0,3413
	47,5		1,0103	1,098	19,655		40,008	0,3723
	48,0		1,0112	1,098	19,678		43,342	0,4033
	49,0		1,0130	1,096	19,726		46,676	0,4343
	49,0		1,0152	1,099	19,726		50,010	0,4654
	49,0		1,0169	1,100	19,726		53,344	0,4964
	50,0		1,0190	1,099	19,774		56,678	0,5274

Определение характеристик слоя твердых частиц

Активированного угля

а) Насыпную плотность частиц рассчитали по формуле:

r_нас = , (5)

где m_част – масса частиц активированного угля; m_част = 5,09 г,

V_сл – объем насыпного слоя, занимаемый частицами; V_сл = 12 мл,

тогда r_нас = = 424,17 кг/м³.

б) Плотность частиц определяли по формуле:

r_част = , (6)

где V_част = V_∑ − V_ац;

V_å - суммарный объем, занимаемый частицами и ацетоном; V_å = 13,5 мл,

V_ац = 10 мл;

тогда r_част = = 1454,28 кг/м³.

в) Порозность неподвижного слоя частиц ε_о определяли по формуле 3.44а (поз.29, cтр.104): e_о = (7)

e_о =

г) Порозность взвешенного слоя частиц ε выражали из формулы 3.52 (поз. 32, стр. 106):

e = , (8)

где e_о – порозность неподвижного слоя,

h_о − высота неподвижного слоя, м; h_о = 0,022 м,

h − высота взвешенного слоя.

Таблица 2

Характеристики слоя твёрдых частиц

№/№	Гидравлическое сопротивление ∆pсл	Высота h	Плотность r, кг/м^3	Порозность слоя e
мм вод. ст.	Па	мм	м	частиц	насыпная
		0,00		0,022	1454,28	424,17	0,708
		19,62		0,024	0,732
		19,62		0,026	0,753
		19,62		0,026	0,753
		29,43		0,027	0,762
	3,5	34,34		0,028	0,771
	3,5	34,34		0,03	0,786
	4,5	44,15		0,032	0,799
	4,5	44,15		0,033	0,805
		49,05		0,034	0,811
	5,0	49,05		0,035	0,816
	5,5	53,96		0,036	0,822
	5,5	53,96		0,036	0,822
	5,5	53,96		0,037	0,826
	5,5	53,96		0,039	0,835
	5,5	53,96		0,04	0,839
	5,5	53,96		0,041	0,843
	5,5	53,96		0,043	0,851

На основании полученных данных (табл. 1, 2) построены графические зависимости вида h = f(lg(ω_о)); ∆p_сл = f(lg(ω_о)).

Анализируя кривые, которые представлены на рис. 2 (а, б), определили скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц активированного угля (ω_пс).

h

lg(ω_о)

а

lg(ω_пс)

Рис. 2. Зависимости высоты зернистого слоя (а) и его гидравлического сопротивления (б) от скорости потока

ω_пс = 0,1861 м/с, тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ω_пс и соответствующей ей температуре (t = 43,5°С) будут составлять:

ρ_возд = 1,114 кг/м³;

µ_возд. = 19,463·10^-6 Па·с

5. Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (d_э) и

скорости свободного витания (ω_св)

Для нахожденияd_э частиц слоя активированного угля провели следующую цепочку расчетов: Ly_пс→ Ar→ d_э

1. Рассчитали критическое значение критерия Лященко (Ly_пс) по упрощенной формуле 3.5а (поз. 3, стр. 94), так как средой является воздух:

,

где ω_пс – скорость псевдоожижения;

ρ_возд – плотность воздуха при псевдоожижении;

μ_возд – динамический коэффициент вязкости при скорости псевдоожижения

2. Определили критическое значение критерия Архимеда (Ar_кр1) по зависимости вида Ly = f(Ar) при Ly_пс = 0,0288 и порозности неподвижного слоя e_о = 0,4 (рис. 3.8, стр. 108):

Ar_кр1 = 20000

3. Рассчитали эквивалентный диаметр частиц слоя по упрощенной формуле для Ar

(ф. 3.3, поз. 3, стр. 93), так как средой является воздух:

, откуда

м

4. Рассчитали скорость свободного витания (ω_св), при которой разрушается взвешенный слой частиц и начинается массовый унос частиц потоком воздуха, по упрощенной формуле для Ly_св (ф. 3.4а, поз. 3, стр. 93), так как средой является воздух:

, откуда ,

где ρ_возд – плотность воздуха при t = 43,5ºC; ρ_возд = 1,114 кг/м³;

μ_возд – динамический коэффициент вязкости при t = 43,5°С; µ_возд. = 19,463·10^-6 Па·с;

Ly_св − критическое значение критерия Лященко (рис. 3.8, стр. 108 при e =1); Ly_св = 300

м/с

Дата добавления: 2015-10-28