Жидкие металлы отличаются от других жидкостей и от га-зов тем, что их температуропроводность значительно больше их кинематической вязкости, поэтому у них число Pr<< 1. А она иг-рает существенную роль как в пограничном слое, так и в турбу-лентном ядре потока. Из-за этого меняется структура уравнений подобия. Так при вынужденном движении в каналах Nu = a + Pe c, а, как известно, Pe = Re×Pr. Температуропроводность металлов в основном определяется их теплопроводностью, которая сильно за-висит от содержания примесей, особенно при малых концентра-циях. Поэтому практические расчеты теплообмена с жидкими ме-таллами не очень надежны.
Разновидность дисперсных систем довольно велика – от плотно упакованных неподвижных слоев до слабозапыленных по-токов с объмной концентрацией твердых частиц менее 3,5×10—4.
Наиболее часто в технике используют подвижные и неподвижные, продуваемые и непродуваемые плотные слои, псевдоожиженные (кипящие) слои и газовзвеси.
В плотно упакованных слоях осуществляют термическую и химикотермическую обработку материала слоя, плотную упаковку используют для аккумуляции тепла, для интенсификации теплооб-мена.
В подвижном продуваемом плотном слое направление дви-жения среды и твердых частиц может быть прямоточным, проти-воточным и перекрестным. Чаще всего применяют противоточную схему, как более эффективную с точки зрения тепло- и массооб-мена.
Различают действительную и условную скорости движения среды. Первая определяется отношением объемного расхода сре-ды к площади поперечного сечения пустот между частицами (кус-ками, изделиями): wд = Vр /wп .
Условная же скорость определяется отношением объемного расхода среды к площади поперечного сечения канала, емкости, в которых обрабатывается материал: wу = Vр /wк .
Эти скорости взаимосвязаны через порозность слоя:
¦ = (Vп /Vс ) = (wп Hс /wк Hс ) = wу /wд .
Здесь Vп ,Vс – объемы, соответственно пор и всего слоя;
Н с - высота слоя.
Расчетные уравнения для определения коэффициента тепло-отдачи обычно, как при вынужденном движении, имеют вид Nu = = j (Re, Pr ). У воздуха и продуктов горения топлива число Пран-дтля различается незначительно, мало меняется с температурой и поэтому можно использовать простую зависимость Nu = C Re n. Число Re в этих уравнениях подсчитывается по действительной, а иногда и по условной скорости. За определяющий размер принимают характерный размер кусков, изделий.
Известно, что при загрузке сыпучих материалов сверху об-разуется конус, в центре которого остаются мелкие куски а круп-ные скатываются к приферии. Порозность такого слоя неодинакова по поперечному сечению, следовательно, неодинаков и теплообмен.
В слое, перемещающемся сверху вниз под действием собст-венной тяжести (в шахтных плавильных и обжиговых печах) , происходит периодическое нарушение равновесия действующих сил, поэтому материал перемещается толчками. При этом перидически меняется порозность, из-за чего возникает пульсация скорости и, соответственно, теплоотдачи.
Производительность установок для обработки материалов в слое определяется расходом среды через слой. А этот расход ограничивается гидродинамической устойчивостью слоя – при дос-тижнии определенной скорости среды расстояние между частица-ми слоя начинает расти, порозность слоя увеличивается до 0,6-0,7, частицы начинают витать в потоке среды. Такую скорость называют первой критической, а слой – кипящим или псевдоожи-женным. При достижении второй критической скорости кипящий слой переходит во взвешенный, частицы твердого материала пере-мещаются вместе со средой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.