Расчет эффективности очистки газа в инерционных аппаратах. Василевский М.В - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Подставляя эти выражения в уравнения движения и неразрывности
для частиц и учитывая, что
I
V
ϕ
,
I
r
V
,
I
x
V
<<
ϕ
V
,
x
V
, осредняя, получим
τ
ϕ
)/VW(/RV
rr
2
−−=
;
ϕ
ϕ
VW
=
;
Z
Z
VW
=
;
0)VCVCR(
R
)VCVC()VCVCR(
Z
rzz
=
′′
+
∂
∂
+
′′
+
∂
∂
+
′′
+
∂
∂
ϕϕ
ϕ
. (1.9)
Обычно потоки в осредненном движении в окружном и аксиальном
направлениях много больше, чем диффузионные потоки при
турбулентном движении в тех же направлениях, т.е.
zz
VCVC
′′
> >
,
поэтому определяющее значение имеет диффузионный
поток в радиальном направлении. В соответствии с теорией
турбулентного переноса [18]
R)./C(εVC
pr
∂∂−=
′′
Уравнение сохранения массы частиц (1.9) линейно, с переменными
коэффициентами и для однозначности решения требуется постановка
начальных и граничных условий. Во входном сечении аппарата
концентрация частиц каждого размера имеет одно и то же значение.
Поэтому
const0)(r,C
=
. На границе потока, вблизи ограничивающей
поверхности тангенциальная скорость газового потока уменьшается и
принимает нулевое значение на самой стенке потока. Инерционные
(условно центробежные) силы, действующие на мелкие частицы, также
уменьшаются в пограничном слое до нуля. Частицы вблизи стенки
увлекаются турбулентными пульсациями и отходят от стенки, а
инерционными (условно центробежными) силами возвращаются к
стенке. Таким образом, вблизи стенки частицы находятся в
динамическом равновесии, и на границе потока перенос частиц в
радиальном направлении в среднем отсутствует (условие неналипания
частиц). Это обстоятельство еще можно сформулировать так:
вследствие непроницаемости стенки суммарный поток частиц за счет
центробежных сил и диффузионного переноса должен быть равен нулю.
Тогда
0ΔUCR/Z)C(R,
=+∂∂−
,
)VW(ΔU
rr
−−=
. (1.10)
В реальных потоках процессы переноса сопровождаются
образование сгустков при значимых концентрациях.
В [35] проведен анализ пограничного слоя на криволинейной
стенке циклона. Тангенциальная скорость затормаживается вязкими
касательными силами и толщина слоя возрастает. Когда в слое
развивается утолщенное место, оно быстро разрастается в результате
захвата медленно движущейся среды из окружающих слоёв. Этот рост
происходит от неустойчивости медленно движущейся среды по
отношению к смещению по радиусу внутрь. Когда утолщенное место
достаточно разрослось, оно отрывается и движется по радиусу внутрь,
24

Страницы