44 вставки. Предварительные эксперименты показали, что данные конструктивные элементы позволяют значительно повысить удерживающую способность и увеличить время пребывания материала в вихревой камере. Однако методики расчета таких конструкций вихревых камер требуют обширных исследований но установлению влияния конструктивных особенностей локальных ускорителей и направляющих вставок на гидродинамику твердой и газовой фаз, удерживающую способность и время пребывания материала в вихревой камере. 1.6. Математическое описание движения двухфазных потоков в ВИХРЕВОЙ КАМЕРЕ Изучение движения частиц твердой фазы в закрученном потоке теплоносителя необходимо для расчета и анализа процесса конвективного тепломассообмена в вихревых и циклонных аппаратах. При движении газовзвеси по криволинейной траектории, кроме гидродинамической силы, на дисперсную фазу в наибольшей степени действуют центробежные силы, отбрасывающие частицы к вогнутой стенке аппарата, и силы трения и соX I F,;, Ft. / N F Fk Fa/Д У \ 1 1/1 // / 1 / fjs ,<Ц т ф __ ! \Fa Z 1i \ Fy.M Fj ударения частиц между собой и со Рис. 1.17. Схема действия основных сил на частицу, движущуюся в закрученном постенкой. Воздействие этих сил притоке теплоносителя водит к торможению частиц, перераспределению скоростей между частицами различных фракций материала и увеличению относительной скорости газа и частиц. Таким образом, закрученный поток газовзвсси полидисперсного материала отличается более сложной формой движения сплошной и дисперсной фаз. Поэтому наиболее точное представление о поведении твердой |
материала рекомендуется использовать подпорные кольцевые вставки, закрепленные на крышке вихревой камеры. Предварительные эксперименты • • показали, что данные конструктивные элементы позволяют значительно повысить удерживающую способность и увеличить время пребывания •V материала в вихревбй камере. Однако методики расчета таких конструкций • 4 Г • Ч . . . вихревых камер требуют обширных исследований по установлению влияния конструктивных особенностей подпорных вставок на гидродинамику твердой и газовой фаз, удерживающую способность и время пребывания материала в вихревой камере спирально-вихревых сушилок. 1 5 Математическое описание движения двухфазных потоков в вихревой камере Характер движения двухфазного потока в вихревой камере значительно сложнее, чем это имеет место в трубах-сушилках. На вошедший в камеру тангенциальный поток действует центробежная сила со стороны аппарата и центробежная сила инерции криволинейного движения потока. Помимо этого вращающийся поток газа обменивается импульсом вращательного движения с потоком дисперсного материала. Анализ движения частиц дисперсной фазы в вихревой камере оказывается весьма сложным из-за многообразия сил, действующих на частицы. Центробежная сила инерции, при криволинейном движении частицы, прижимает ее к внутренней стенке камеры. С о стороны стенки на частицу действует центростремительная сила нормальной реакции стенки. ф Эти две силы направлены по радиусу кривизны траектории частицы. В направлении движения частицы на нее действует сила трения со стороны стенки, причем величина этой силы зависит от нормального давления частицы на стенку и от величины коэффициента трения между С целью увеличения удерживающей способности, времени пребывания V зз Глава 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ВИХРЕВОЙ КАМЕРЫ ПРИ ДВИЖЕНИИ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА 2.1. Движение материала в вихревой камере Как показал проведенный анализ аэродинамики газовзвеси в . криволинейных потоках, при движении газовзвеси по криволинейной траектории, кроме гидродинамической силы, на дисперсную фазу в наибольшей степени действуют центробежные силы, отбрасывающие частицы к вогнутой стенке аппарата, и силы трения и соударения частиц между собой и со стенкой. Воздействие этих сил приводит к торможению частиц, перераспределению скоростей между частицами различных фракций материала и увеличению относительной скорости газа и частиц. Таким образом, закрученный поток газовзвеси полидисперсного материала отличается более сложной формой движения сплошной и дисперсной фаз. В процессе движения в вихревой камере происходит сушка дисперсного материала и в результате ударения влаги масса частиц непрерывно уменьшается. Поэтому более корректным исходным уравнением является уравнение движения тела переменной массы: <“■> где /и, $-текущие масса и скорость частицы соответственно; Зх скорость отделяющей (присоединяющей) массы после отделения (до присоединения); YjF ~ равнодействующая всех сил, действующих на частицу. При движении в потоке газовздеси частица вращается, поэтому можно принять допущение о равномерном распределении плотности потока 45 |