Cтраница 4
Другим параметром, включенным в корреляцию, является безразмерная высота слоя Lf / Lmf. Она может быть определена по рис. 111 - 14 или по уравнениям ( IV12), ( IV17) и ( IV19), если известен средний размер или скорость пузырей. [46]
Дэвидсон и Харрисон 25 предложили простую теорию стабильности пузырей, предсказывающую, в частности, существование минимального размера стабильного пузыря и позволяющую оценить порядок его величины. Вкратце теория предполагает, что при скорости потока сжижающего агента, превышающей скорость витания твердых частиц, последние будут захватываться из кильватерной зоны нижней частью пузыря и разрушать его. Нельзя отрицать возможность разрушения пузырей по такой схеме; однако авторы предполагают ( по аналогии с пузырями в капельной жидкости), что скорость ожижающего агента имеет тот же порядок величины, что и скорость пузыря. [47]
Предположения ( 4.11 - 1) и ( 4.11 - 2), как уже отмечалось выше, не являются в достаточной степени обоснованными. Однако на основе данных допущений можно получить выводы, подтверждающиеся экспериментально. К числу подобных выводов относят, в частности, то, что теория движения газовых пузырей, опирающаяся на использование допущений ( 4.11 - 1), ( 4.11 - 2), позволяет предсказать возникновение связанной с пузырем области замкнутой циркуляции газа, если скорость пузыря превышает скорость газа вдали от пузыря. [48]
Пена представляет собой устойчивую структурированную систему пленок жидкости и газа. Она обычно возникает при выходе газовых пузырей из слоя жидкости с малой скоростью и образуется за счет наличия адсорбционных слоев, обеспечивающих некоторую механическую прочность и соответствующий срок жизни ячеек. Она имеет достаточно прочную ячеистую структуру, напоминающую соты. Кинетической энергии всплывающих с малой скоростью пузырей газа недостаточно для преодоления механической прочности поверхностной пленки, в особенности, адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ. [49]
Расчеты, проведенные в работе [48], показывают, что для эллипсоидального пузыря с отношением малой и большой полуосей эллипса х 1 04 значение коэффициента присоединенной массы в три раза превышает значение этого коэффициента для сферической частицы, а при х 1 0 1 - в двенадцать раз. Таким образом, общепринятая идеализация формы газовых пузырьков сферами при нестационарном движении может приводить к значительным погрешностям. Эксперименты, проведенные в работе [49], в которых с помощью лазерного доплеровского анемометра проводились измерения скорости пузырей на начальном участке их движения, показывают, что зависимость скорости движения пузыря от высоты подъема резко отличается от такой же зависимости для сферической твердой частицы. На первом участке, составляющем примерно 10d3, скорость пузыря резко возрастает, достигая значения, в полтора раза превышающего значение установившейся скорости. На втором участке скорость начинает падать, приближаясь к установившемуся значению. В зависимости от диаметра пузыря протяженность второго участка составляет 50 - 100 диаметров. По-видимому, некоторое время после отрыва пузырь имеет еще сферическую форму. [50]
Гаррисон и др.: слияние пузырей в псевдоожиженных слоях обсуждалось в работе Вейса и Барнетта, которые предполагают, что слияние усиливается при увеличении скорости i аза вдоль оси пузырька. Мы нашли, что участок слоя сразу же за пузырем - след пузыря - поднимается со скоростью пузыря. Поэтому, если второй пузырь движется близко от поднимающегося пузыря и может попасть в его след, тогда абсолютная скорость второго пузыря равна его собственной скорости плюс скорость ведущего пузыря. Таким образом, на соответствующей высоте слоя происходит слияние пузырей. [51]
Из-за трудности наблюдения достаточного числа циклов сброса элементов кильватерной зоны одного и того же пузыря экспериментально не установлено, происходит ли в действительности периодический сброс. Не исключено, что недеформированные пузыри вообще не существуют достаточно долго, чтобы оставить за собой типичные элементы сброса. Расстояние между сбрасываемыми элементами должно быть, по-видимому, того же порядка, что и диаметр пузыря. Объем сбрасываемого элемента примерно на порядок меньше общего объема кильватерной зоны. Как отмечалось выше, периодический сброс твердого материала из кильватерной зоны, вероятно, вызывает колебания скорости пузыря. [52]