Файл: Лукьянов, П. И. Аппараты с движущимся зернистым слоем. Теория и расчет.pdf

на печать и анализируется условие окончания расчета (сравне­ ние k с &шах).

Вслучае невыполнения условия k = ßmax производится уве­ личение k на единицу (переход к следующей строке интегрирую­ щей сетки), и расчет повторяется. При выполнении этого условия вычисления прекращаются.

Всоответствии с изложенным алгоритм решения уравнений

(94)записан в виде

t^i2>

171

условий для горизонтальной и вертикальной составляющих ско­ рости:

z*. i = h — kt}D, xkt i = (h — kt]D) tg a (.; v0,i = 0, u0ti — u0;

Kb— блок присвоения; просчет значений вертикальной и гори­ зонтальной составляющих скорости для й-го номера сетки интегри­

на печать; Р 1г-— проверка условия окончания счета k < М (где

деляется величиной шага интегрирования г]. Последний выбран из условия экономии машинного времени и удовлетворительной сходимости результатов расчета со значениями скорости, вы­ численными по формуле (93). С достаточной для инженерных расчетов точностью принята величина максимальной ошибки 5%. Вычисления показали, что такая точность достигается при r\D 0,5 мм.

172

Качественная картина распределения скорости движения ча­ стиц сыпучей среды в нижней зоне аппарата, полученная расчет­ ным путем, подтверждается опытными данными многих исследо­ вателей.

Для количественного сравнения результатов аналитического расчета поля скоростей с экспериментальными данными исполь­ зована работа В. А. Битюкова, в которой определено время дви-

/ — по экспериментальным данным; 2 — по результатам расчета

жения меченых частиц от уровня EF (место сужения потока) до

выхода из модели (рис. 94).

Экспериментальные данные представлены графически в без­

размерных координатах в виде зависимости — ф ('5‘)> которая справедлива как для плоских, так и для осесимметрич­

щие распределения вертикальной и горизонтальной составляющих скорости в нижней части аппарата. Кривые распределения вер­ тикальной составляющей скорости имеют отчетливо выраженные точки перегиба, которые принадлежат изолинии сг2/сгг, 0, ограни­ чивающей зону стока.

173

Для удобства сопоставления результатов расчета с эксперимен­

тальными данными использован безразмерный параметр — , где

Тц

Уі uk, о

k=0

hN

N

cos

k=0

Результаты расчета по формуле (95) представлены на рис. 95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе рассмотрены основные результаты теорети­ ческого и экспериментального исследования механики движения сыпучих материалов в аппаратах, опубликованные в литературе за последние годы. В работе менее подробно освещены вопросы движения газов и жидкостей в зернистых насадках и совершенно не затронуты вопросы теплообмена в аппаратах с неподвижным и движущимся слоем сыпучего материала.

На основе предложенной автором модифицированной модели сыпучей среды выявлены закономерности формирования поля напряжений и деформаций, используя которые удалось объяснить особенности движения зернистых материалов в аппаратах и бун­ керных устройствах.

Особое внимание уделено обоснованию вывода, что изолинии aJ°z, о и aJ°r, о> построенные с помощью уравнений (38) и (39) при постоянном значении коэффициента прочности среды, позво­ ляют выявить характерные зоны в сферических аппаратах с воз­ растающей по радиусу плотностью веществ. При рассмотрении стесненных движений компактных масс квазидискретных твердых тел показана возможность объяснения описанных в литературе геотектонических процессов на основе единого механизма обра­ зования первичных и вторичных самовозбуждающихся полостей пониженного давления (см. стр. 137).

Вывод о единстве механизмов формирования поля напряжений под действием локальной зоны с повышенной скоростью грави­ тационного погружения веществ подтверждается известными опыт­ ными данными о деформациях компактных масс дискретных и квазисплошных твердых тел в различных условиях. К их числу относятся процессы образования:

разгружающего свода высотой С0Х при выпуске сыпучего ма­ териала из цилиндрической емкости (см. рис. 61);

оболочки толщиной С0СХв зернистом слое с полюсом гравита­ ционного погружения веществ в центре сферического аппарата

(см. рис. 82);

175