Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 203 стр.

где Ф – коэффициент формы зерен слоя; dэ – эквивалентный диаметр зерен
слоя, м.
На основе внутренней задачи гидродинамики, рассматривающей движение
внутри каналов, образуемых пустотами и порами между элементами слоя,
предложено выражение, по внешнему виду аналогичное уравнению для оп-
ределения потери давления на трение в трубопроводах:
             ∆Рс = λ.Н.а.ρ0.w02/(8 ε3),                       (6.36)
где λ - общий коэффициент сопротивления, отражающий влияние сопротив-
ления трения и местных сопротивлений, возникающих при движении жидко-
сти (газа) по каналам слоя и обтекании отдельных элементов слоя; Н - высота
слоя, м; a - удельная поверхность, представляющая поверхность частиц ма-
териала, находящихся в единице объема, занятого слоем, м2/м3; ρ0 - плот-
ность жидкости или газа; w0 - фиктивная (приведенная) скорость жидкости
или газа, рассчитываемая как отношение объемного расхода движущейся
среды ко всей площади поперечного сечения слоя, м/с; ε - порозность, или
доля свободного объема, т.е. отношение объема свободного пространства
между частицами к объему, занятому слоем:
     Значение λ находят по уравнению
             λ = 133/Re + 2,34.                               (6.37)
     Критерий Рейнольдса определяют по формуле
             Re = 4 w0 ρ0/(а μ0),                             (6.38)
где μ0 - динамическая вязкость жидкости или газа.
     Если неизвестно значение а, можно использовать выражение, получен-
ное исходя из внешней задачи гидродинамики при обтекании отдельных эле-
ментов слоя:
             ∆Рс = 3 λ.Н(1- ε)ρ0.w02/(4 ε3.dч.Ф),             (6.39)
где dч - диаметр частиц правильной шаровой формы; для частиц неправиль-
ной формы dч - диаметр эквивалентного шара, т.е. шара, имеющего такой же
объем, как и частица, м; Ф - фактор (коэффициент) формы частицы, опреде-
ляемый соотношением Ф = Fш/Fч (Fш - поверхность шара, имеющего тот же
объем, что и данная частица с поверхностью Fч).
     Критерий Рейнольдса в этом случае рассчитывают по формуле
             Re = 2/3 [Ф/(1 - ε)]Re0,                         (6.40)
где Re0 = w0 dч ρ0/μ0.
Связь между удельной поверхностью и другими характеристиками слоя осу-
ществляется с помощью соотношения
             a = 6(1- ε)/(Ф dч).                              (6.41)
     При свободной засыпке шарообразных частиц доля свободного объема
составляет ε = 0,4. Фактор формы для округлых частиц заключен в пределах
между Ф = 1 (для правильных шаров) и Ф = 0,806 (для правильных кубов).
Для цилиндрических частиц фактор формы меняется в зависимости от отно-
шения высоты цилиндра hц к его диаметру dц.
     Например, Ф = 0,69 при hц/dц = 5; Ф = 0,32 при hц/dц = 0,05.
     Кинетика фильтрования и материальный баланс описываются уравне-
ниями:
                                    203