- •Цель работы:
- •Основное оборудование и реактивы
- •Ход работы
- •3. Определение основных характеристик воздуха [1, 2]
- •4. Фиктивную скорость воздуха рассчитываем по уравнению объемного расхода (формула 1.17, поз. 10, стр. 16):
- •Характеристики воздуха
- •4. Определение характеристик слоя твердых частиц активированного угля
- •Характеристики слоя твёрдых частиц
- •Р ис. 2. Зависимости высоты зернистого слоя (а) и его гидравлического сопротивления (б) от скорости потока
- •Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (dэ) и скорости свободного витания (ωсв)
- •6. Статистическая обработка результатов Расчет систематических погрешностей
- •9. Выводы:
- •10. Список литературы
Р ис. 2. Зависимости высоты зернистого слоя (а) и его гидравлического сопротивления (б) от скорости потока
ωпс = 0,1861 м/с, тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ωпс и соответствующей ей температуре (t = 43,5°С) будут составлять:
ρвозд = 1,114 кг/м3;
µвозд. = 19,463·10-6 Па·с
-
Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (dэ) и скорости свободного витания (ωсв)
Для нахождения dэ частиц слоя активированного угля провели следующую цепочку расчетов: Lyпс→ Ar→ dэ
1. Рассчитали критическое значение критерия Лященко (Lyпс) по упрощенной формуле 3.5а (поз. 3, стр. 94), так как средой является воздух:
,
где ωпс – скорость псевдоожижения;
ρвозд – плотность воздуха при псевдоожижении;
μвозд – динамический коэффициент вязкости при скорости псевдоожижения
2. Определили критическое значение критерия Архимеда (Arкр1) по зависимости вида Ly = f(Ar) при Lyпс = 0,0288 и порозности неподвижного слоя о = 0,4 (рис. 3.8, стр. 108):
Arкр1 = 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 (ωсв), при которой разрушается взвешенный слой частиц и начинается массовый унос частиц потоком воздуха, по упрощенной формуле для Lyсв (ф. 3.4а, поз. 3, стр. 93), так как средой является воздух:
, откуда ,
где ρвозд – плотность воздуха при t = 43,5ºC; ρвозд = 1,114 кг/м3;
μвозд – динамический коэффициент вязкости при t = 43,5°С; µвозд. = 19,463·10-6 Па·с;
Lyсв − критическое значение критерия Лященко (рис. 3.8, стр. 108 при =1); Lyсв = 300
м/с
6. Статистическая обработка результатов Расчет систематических погрешностей
1. Насыпная плотность слоя частиц
lnнас = lnmчаст – lnVсл
нас
нас
нас = нас нас = 424,17 0,0257 = 10,9 кг/м3
нас = 424,17 10,9 кг/м3.
2. Плотность частиц
lnчаст = lnmчаст – ln(V – Vац)
част
част =
част = част част = 1454,28 0,143 = 207,96 кг/м3
част = 1454,28 207,96 кг/м3.
Все последующие расчеты проводили при скорости псевдоожижения (ωпс).
3. Абсолютное давление воздуха
pабс = ратм + ротн
ln (рабс) = ln(ратм + ротн)
рабс =
рабс =
рабс = рабс рабс = 1,0122·105 5,4210-4 = 54,86 Па
рабс = 1,0122·105 54,86 Па.
4. Плотность воздуха
возд =
возд =
возд = возд возд = 1,114 0,00749 = 0,00834 кг/м3
возд = 1,114 0,00834 кг/м3.
5. Динамический коэффициент вязкости воздуха
,
=
=
= = 19,46310-6 0,0035 = 0,06810–6 Пас
= (19,463 0,068)10–6 Пас
6. Фиктивная скорость воздуха
ωо =
ln ωо = lnV − ln(0,785 dвн2)
ωо =
ωо =
ωо = ωо ωо = 0,0417 0,1861 = 0,00776 м/с
ωо = 0,1861 0,00776 м/с
7. Порозность неподвижного слоя
lnо = ln(част − нас) – ln(част)
о = о о = 0,334 0,708 = 0,236
о = 0,708 0,236
8. Порозность взвешенного слоя твердых частиц
= =
lnε = ln(h – hо + hоεо) – lnh
= = 0,03168 0,786 = 0,0249
= 0,786 0,0249
9. Критерий Lyпс
Lyпс = Lyпс Lyпс = 0,0288 0,285 = 0,0082
Lyпс = 0,0288 0,0082
10. Эквивалентный диаметр частиц угля
,
dэ = dэ dэ = 7,8·10-4 0,1356 = 1,05810-4 м
dэ = (7,8 0,1356) 10-4 м
11. Скорость свободного витания
ωсв = ωсв ωсв = 4,064 0,1089 = 0,4426 м/с
ωсв = 4,064 0,4426 м/с