Cтраница 4
Однако в реальных условиях псевдоожиженного слоя частица, находящаяся около поверхности нагрева не имеет интенсивного вращения и подвергается сугубо несимметричному нагреву. При этом в окрестностях точки касания частицы с поверхностью нагрева локальные кондуктивные коэффициенты теплообмена частицы достигают огромной величины. Недавно Ботерилл, Редши [ и др. подсчитали, что в подобных условиях даже в стеклянном шарике диаметром 0 2 мм может возникнуть заметный градиент температур. Это естественно, так как велики локальные тепловые потоки внутри частиц вблизи от мест с весьма высокими локальными а частиц. [46]
Рассмотрим общий процесс теплообмена газа со слоем и затем передачу тепла от слоя к ограждающим поверхностям. Поскольку на выходе газ и частицы слоя всегда очень близки к тепловому равновесию, теплообмен частиц с газом никогда не является лимитирующим в общем процессе теплообмена. Лимитирующей составляющей является перенос тепла от слоя к ограждающим поверхностям. [47]
Решение уравнения ( 20) - весьма трудоемкая задача, особенно в связи с тем, что теплофизические характеристики плазмы сильно зависят от температуры, поэтому в большинстве случаев предполагают слабую зависимость температуры при изменении радиальной координаты. Био ( Bi - - - Я dJ2X4), характеризующий соотношение между интенсивностью теплообмена частицы с плазмой и полем температур внутри частицы, значительно меньше единицы. Аналогичные условия могут иметь место при низких коэффициентах теплоотдачи и малых размерах частиц. [48]
Формула (5.36) позволяет рассчитать интенсивность массообмена реагирующей частицы произвольной формы с поступательным потоком, когда на поверхности частицы протекает химическая реакция первого порядка, если известна сила сопротивления частицы / и среднее число Шервуда Sh0, соответствующее массообмену покоящейся частицы с неподвижной средой. В случае теплообмена формула (5.36) определяет число Нуссельта для частицы произвольной формы при фиксированной температуре поверхности частицы и линейном законе теплообмена частицы с окружающей средой. [49]
Может быть, наиболее поразительным обстоятельством при рассмотрении опытных данных по межфазовому теплообмену в слоях являются низкие экспериментальные значения коэффициентов теплообмена частиц а, полученные различными исследователями. [50]
Влияния различного рода колебаний, вибраций на теплообмен газа со слоем следует ожидать главным образом из-за сообщения большей подвижности частицам и разрушения агрегатов. Из-за тесной близости частиц в плотной фазе псевдоожиженного слоя пограничный слой был бы неразвит и при совершенно стационарных обтекании и теплообмене частиц. [51]
Следует четко различать два возможных случая расчета теплообмена. В первом случае, когда высота кипящего слоя больше высоты активной зоны процесса Якс Наз ( что необходимо проверять расчетом), из системы расчетных уравнений исключается уравнение теплообмена, поэтому в кинетическом-расчете теплообмена частиц со средой нет надобности. Все необходимые данные могут быть легко найдены из уравнений материального и теплового баланса. Этот случай имеет место в технике, так как значительная высота слоя выбирается часто, исходя из условий гидродинамической стабилизации, необходимой для протекания того или иного технологического процесса. Снижение высоты гидродинамической стабилизации в слое с целью уменьшения сопротивления слоя и, следовательно, расхода электроэнергии, является одной из первоочередных задач при конструировании и рационализации теплообменных установок с кипящим слоем. [52]