1.3. Основные закономерности гетерогенных потоков.
Анализ состояния и перспектив использования энергии газовой струи для обработки дисперсных материалов в ряде промышленных технологий показывает [Жуков М. Ф., Солоненко О. П. Некоторые газодинамические проблемы плазменного нанесения покрытий // 7-я Всесоюзная конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. Новосибирск, 1980. Т. 3, с. 184 – 187; Жуков М. Ф., Солоненко О. П. Высокотемпературные запыленные струи в процессах обработки порошковых материалов / Отв. ред. Canada Goose Enfant В. Е. Накоряков, Новосибирск. ИТ СО СССР. 1990. 516 с.], что основными классами гетерогенных струйных течений, представляющих наибольший интерес для совершенствования процессов обработки дисперсных материалов являются свободные и коаксиальные струи. soldes nike air max pas cher Известно также, что каждый исследуемый объект, несмотря на некоторую аналогию по физическим явлениям с другими объектами, накладывает свои специфические требования к его исследованию, математическому описанию и моделированию. Поскольку при газодинамическом диспергировании газовая струя является рабочим телом и основной технологической зоной обработки измельчаемого материала, оптимизацию процесса измельчения с целью, получения продукта с заданными свойствами, можно эффективно проводить, располагая численными значениями таких важных параметров, характеризующих её структуру, как скорость, температура, концентрационный состав газовых и твердых компонентов. basket nike air max 1 Следовательно, самостоятельный интерес как объект исследования в первую очередь составляют (высокоскоростные) однофазные струи, используемые для переработки дисперсных материалов. Характерными особенностями этих струй являются: -многокомпонентность, при работе мельниц на продуктах сгорания различных топлив в среде воздуха; -наличие значительных градиентов скорости и температуры в поперечных сечениях струи, что обусловливает различные скоростную и температурную предысторию частиц подлежащего измельчению материала (последним объясняется необходимость жесткого контроля условий ввода частиц в ускоряющую струю); -высокая степень турбулентности из-за … При исследовании двухфазных неизотермических потоков типа газ -частицы значительную сложность представляет корректный учет теплового и динамического взаимодействия фаз в осредненном и пульсационном движении, столкновения и коагуляции частиц, их вращения, измельчения, поскольку закономерности таких систем находятся в тесной связи с концентрацией дисперсного материала в газовом потоке [77, Горбис З.Р. Теплообмен и гидродинамика дисперсных сквозных потоков. –М.: Энергия, 1970. 420 с.]. Поэтому, представляет интерес Ф Внутреннее же состояние частицы, включая возможные фазовые, структурные и химические превращения в её объеме, можно предсказать лишь с помощью вычислительного эксперимента, опирающегося поля скоростей, температур и химического состава исследуемой струи. При этом расчет межфазного тепло- и массопереноса требует знания также температуры поверхности частицы, которая может быть корректно определена лишь в результате решения внутренней задачи нестационарной теплопроводности, т.е. с учетом реального градиента температуры. Эффективность обработки порошковых материалов во многом определяется характером течения в струе конкретной установки, способом и стабильностью ввода частиц в рабочий скоростной поток, гранулометрическим составом дисперсной фазы, мощностью, вкладываемой в струю и т. д. В конечном итоге суммарная эффективность процесса находитсяв в прямой зависимости от характера движения и нагрева частиц, вводимых в рабочий поток. Из газодинамики многофазных систем хорошо известно [90 –92, Стернин Л. Е. Основы газодинамики двухфазных течений в соплах. – М.: Машиностроение, 1974. 212 с.; Нигматулин Р. и. Основы механики гетерогенных сред. –М.: Наука, 1978. 336 с.; Дейч М.Е., Филиппов Г. А. Газодинамика двухфазных сред. – М.: Энергоиздат, 1981, 471 с.; Моссэ А. Л., Буров И. С. chaussure timberland pas cher 2017 asics Обработка дисперсных материалов в плазменных реакторах. –Минск: Наука и техника, 1980. 207 с.], что в общем случае на характер потока, его турбулентность и возможный градиент давления, градиенты скорости и температуры движение частицы оказывают влияние многие движения несущего потока, степень разреженности и сжимаемость факторы: инерционность среды, ускорение частицы, степень шероховатости её поверхности и несферичность, концентрация частиц в газе. Большинство из перечисленных факторов может оказать влияние на эффективность механического и теплового разрушения частиц, тепло- и массообмен в высокотемпературном потоке. Анализ зависимостей, используемых при аппроксимации вклада того или иного фактора в коэффициенты сопротивления и теплоотдачи частиц, приводится в [8, 23, 68, 71, 93 Цветков Ю. В., Панфилов С.А. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. – М.: Наука, 1977. air presto pas cher 184 с.; Донской А. В., Клубникин В. С. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. –Л.: Машиностроение, 1979. air jordan 1 soldes 222 с….см.Жуков ], из которых следует, что данные вопросы применительно к условиям газодинамического диспергирования, требует проведения дальнейших специальных исследований. Особого рассмотрения, по нашему мнению, заслуживают процессы межфазного турбулентного обмена импульсом, энергией и массой двухфазном потоке. Nike Air Max 90 Pas Cher
Глава II Качественный анализ основных закономерностей газодинамического диспергирования материалов
2.1.Обобщенная структура физико-механических эффектов в процессе.
2.2. Энергетические аспекты разрушения и классификации материалов.
Изменение структуры твердых частиц может быть обусловлено радиальными, т.е. сферически-симметричными и нерадиальными пульсациями. 
Уравнение энергии для элементарного сферического слоя радиуса r, совершающего малые периодические движения около состояния равновесия замысливается в виде (Современные проблемы физики и эволюции звезд. – М.: Наука, 1989. С. 180 …): 
где 
элемент массы;
; 
Очевидно, что слой будет вносить положительный вклад в возбуждение неустойчивости, если 
где интегрирование производится по замкнутому циклу колебаний; V= 1/ρ — удельный объем газа. Таким образом, для возбуждения неустойчивости, необходимо именно в момент максимального сжатия выполнялось условие: 
. Как видно из уравнения энергии (1), это условие выполняется только в том случае, если в момент максимального сжатия слой поглощает тепло, т. е. dLr /dMr < 0. Соответственно в момент максимального расширения дивергенция (расхождение векторов, т.е. изменение потока в каждой точке векторного поля) потока в слое, вызывающем неустойчивость, должна быть положительной: dLr / dMr > 0. Присутствие ударных волн в газовом потоке приводит к двум важным следствиям. К первому относится возможность ускорения газа до сверхпараболической скорости даже в том случае, когда скорость газа за ударным фронтом не превосходит скорости ускользания. Ко второму …. См.л-ру
2.3.Структура движущих сил внутримельничных процассов.
Глава III Физическая кинетика неравновесных процессов диспергирования.
Обобщенная структура физикомеханических эффектов в процессе газодинамического диспергирования.
3.1.Функция распределения частиц по энергии и кинетическое уравнение
Изложенная в предыдущей главе теория столкновений частиц рассматривала характеристики либо одной частицы, либо, что практически одно и то же, совокупности индентичных частиц. Однако характерным для практики газодинамического диспергирования является совокупность (ансамбль частиц), каждая из которых в каждый момент времени обладает присущими только ей характеристиками: скоростью, размером и положением в пространстве. Статистической характеристикой, описывающей этот ансамбль в целом, является функция распределения φ (v, r, t) dvdr равно числу частиц, находящихся в момент времени t в объеме dr ≡dxdydz и имеющих компоненты скорости в интервале dy≡ dυx dυy dυz. С помощью преобразований можно получить dv =υ2dVdΩ, где dΩ –элемент телесного угла направлений вектора скорости. Интеграл по скоростям от функции распределения дает плотность рассматриваемых частиц: n=∫φ (v, r, t) dv (Никеров с.48)
Технологические аспекты и эксплуатационные характеристики газодинамических дезинтеграторов.
При исследовании двухфазных неизотермических потоков типа «газ – твердые частицы» значительную сложность представляет корректный учет теплового и динамического взаимодействия фаз в осредненном и пульсационном движениях, вращения, столкновениях, разрушении и коагуляции частиц, поскольку закономерности движения и возможности математического описания таких систем находятся в тесной связи с концентрацией дисперсного материала в газовом потоке (77). Поэтому представляет интерес оценка сверху для объемной концентрации частиц Sp max при наиболее характерных условиях его обработки (сфероидизация, сушка, и т.д., см. Нанесение покрытий плазмой/ В.В. Кудинов и др). Для этого достаточно оценить максимально возможную степень загрузки потока kmax = (Gp/Gf(n))max, где Gp, Gf (n) – массовые расходы порошкообразного материала и газообразного рабочего тела и изменять их в соответствии с заданием путем изменения количества подаваемого в рабочую зону газового энергоносителя или ввода в его струю измельчаемого материала. Здесь и далее индексы p и f отвечают параметрам частиц и газа. Способ ввода частиц в струю газа в разных технологиях обработки материала различен. Как известно (3 Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. –М.: Машиностроение, 1981. 192 с.) наиболее распространенным способом ввода частиц порошкообразного материала в струю рабочего газа при плазменном напылении является его подача под срез сопла плазмотрона с помощью трубки -шихтопровода некоторого радиуса rs . Для газодинамических дезинтеграторов характерен ввод частиц над срезом сопла инжектора через трубки подачи материала, размер которых определяется имперически. asics nimbus ….См.с.21…25. Газодинамика дисперсных струйных систем отличается от газодинамики однофазных сред наличием в несущем потоке мелкодисперсной примеси, состоящей из твердых или жидких частиц различных размеров, форм и с различными теплофизическими свойствами, которые, в зависимости от технологических задач обработки материала могут обмениваться с газовым потоком импульсом, теплотой и массой, а также претерпевать различные фазовые и химические превращения. Фракционный состав дисперсных материалов лежит в широком интервале и может составлять при струйном измельчении от 5 мм до 5 и менее мкм. Массовый расход частиц может быть, как показано выше, может быть соизмерим с расходом рабочего тела, а в некоторых случаях даже превосходить его. Поскольку же характерной особенностью механизма движения и теплообмена в многофазных высокотемпературных потоках является ускорение (торможение) частиц за счет вязких сил, сопровождающееся нагревом (охлаждением), образованием новых частиц, их дроблением, коагуляцией, то становится очевидным, что для правильного качественного понимания процессов, происходящих в гетерогенных потоках, корректной постановки физического эксперимента, выбора требуемых средств диагностики и интерпретации получаемых опытных данных необходимо для фиксированного размера частиц иметь возможность проведения оперативных оценок характерных времен ускорения (Т1), нагрева до определённой температуры материала (Т2), полного разрушения. При получении оценок для Тi (i = 1 — 5) в первом приближении можно ограничиться рассмотрением одиночной сферической частицей, внезапно помещённой в одиночный по продольной скорости () и температуре Т газовый поток. Тогда, пренебрегая влиянием частиц на поток, получают следующие оценки: Всё изложенное в сочетании с материалом таблицы 1.4, в которой приведены значения критерия Ві до указанных выше конкретных условий убедительно подтверждает необходимость проведения совместных экспериментальных и расчётных исследований межфазного тепло- и массопереносов высокотемпературных потоках, поскольку существующие методы измерений позволяют в лучшем случае зафиксировать лишь температуру поверхности отдельной частицы. (Жуков М.Ф., Солоненко О.П., Высокотемпературные запылённые струи в процессе обработки порошковых материалов, с. 29) Внутреннее же состояние частицы, включая возможные фазовые и химические превращения в её объёме можно предсказать лишь только с помощью вычислительного эксперимента, опирающегося на опытные данные, с достаточной степенью точности описывающие поля скоростей, температур и химического состояния исследуемой струи. При этом расчёт меж фазного тепло- и массопереноса требует знания также температуры поверхности частицы, которая может быть корректно определена лишь в результате решения внутренней задачи нестационарной теплопроводности, то есть с учётом реального градиента температуры. Расчёт же по её среднемассовому обозначению приводит для тугоплавких соединений к существенному завышению плотности теплового потока, а следовательно, может являться одной из причин заметного расхождения расчётных и измеренных температур частиц. Поэтому необходима разработка алгоритмического и программного обеспечения, позволяющей эффективно проводить исследования внутренней задачи нестационарного тепло- и массообмена с учётом возможного многообразия случаев, реализуемых при обработке порошковых материалов в газовых потоках (с.31)…………
Постановка задачи решения проблемы повышения эффективности газодинамического диспергирования материалов
Эффективность обработки сыпучих материалов в струях газа во многом определяется характером течения в струе конкретного устройства, способом и стабильностью ввода частиц в газовый поток, гранулометрическим составом дисперсной фазы, мощностью (тягой) струи и т. д. В конечном итоге суммарная эффективность процесса находится в прямой зависимости от характера движения и нагрева отдельных частиц, вводимых в поток газа.(с. 31, Жуков)…
ГЛАВА 2 Качественный анализ основных закономерностей газодинамического диспергирования материалов
2.1. Обобщенная структура физико-механических эффектов в процессе газодинамического диспергирования.
Глава 5. Пневматическая транспортировка в зону классификации
Глава 3. Аэродинамические и физико-механические свойства измельчаемых материалов.
Заключение 3
Комплексное исследование аеродинамических свойств измельчённого материала позволило получить характер взаимодействия с газовым потоком и разработать методики определения приведенных скоростей частиц, отличающихся размерами, формой и плотностью. (Приложение 3.) На основе опытных данных и общих соображений о физической сущности процесса (витания) впервые получены расчётные зависимости для определения коэффициентов сопротивления и формы частиц различных размеров (формулы 3.27, 3.30, 3.31.), что обеспечило возможность распространить обобщённую зависимость (3.14) на измельчаемый материал. При этом условием, определяющим применимость полученных закономерностей, наряду с критерием Рейнольдса, служит эквивалентный диаметр частиц, для вычисления которого по определяющим свойствам их материала предложены модели (3,20). Выявлен характер поведения частиц цилиндрической и сферической форм потоки воздуха, получены закономерности (3.41 и 3.42) изменения полных коэффициентов сопротивления гранул, установлена критериальная зависимость (3.45) числа Рейнольдса от преобразованного критерия Архимеда и разработан метод определения расчётных скоростей витания частиц. Предложенные методики экспериментального определения и расчёта скоростей витания использованы в научных исследованиях ряда авторов и распространены на другие материалы (193, и т.д.). Установленные закономерности послужили основой для определения аэродинамичеких характеристик, необходимых для обоснования оптимальных режимов работы газодинамических дезинтеграторов.
5.1. Потери давления при пневматической транспортировке по участкам разгона.
До настоящего времени общая теория пневматической транспортировки материалов в зоне измельчения не разрабатывалась. Это привело к возникновению большого числа методов расчёта, базирующихся в основном на экспериментальных данных. Использование этих методов даёт иногда противоречивые рекомендации по выбору основных параметров пневмотранспортных устройств и режима транпортировки………………………………………………(стр. )……………
Заключение 5
В результате выполненного исследования установлены закономерности пневматического транспортирования измельчённого материала в зону классификации и разработаны методические основы расчёта пневматического внутримельничного транспорта. Показано, что известный метод обоснования рабочей скорости рабочего тела в вертикальных трубопроводах по скорости витания наиболее крупных частиц не учитывает концентрацию смеси и приводит к перерасходу энергии. Влияние концентрации на рабочую скорость энергоносителя, при которой обеспечивается устойчивое и экономичное перемещение измельчённого материала характеризуется формулой (595.9, дис. торф.) критическая скорость энергоносителя в горизонтальных трубопроводах зависит от их диаметра, концентрации смеси и крупности транспортируемых частиц (формула 5.12). Дополнительные потери давления, возникающие в вертикальном трубопроводе с установившимся движением материала (формула 5.21) пропорциональна концентрации смеси, несколько возрастает с увеличением скорости витания и не зависит от диаметра трубопровода. Опыты подтвердили этот вывод для концентрации смеси 3-30 кг/кг и скоростей потока 8-30 м/с, что позволило предложить обобщённые формулы 5.26 и 5.27 для расчёта потерь давления в вертикальных трубопроводах. Для определения коэффициентов сопротивления разгонного участка вертикального трубопровода рекомендуется формула (5.7). Впервые установлено, что для участков горизонтальных трубопроводов, расположенных ближе 10-11 м к отводу, характерны увеличенные потери давления, которые возникают вследствие завихренности потока и незакончившегося разгона материала. Поэтому рекомендации по определению дополнительных потерь давления при горизонтальном пневнотранспорте, разработанные в резуольта опытов с короткими трубопроводами (L меньше 11 м,) противоречивы и носят частный характер. Анализ физической сущности процесса горизонтального пневмотранспортирования измельчённого материала позволило установить, что потери давления обусловлены участием частиц в турбулентных пульсациях потоков, их вращением и столкновениями друг с другом и со стенками трубопровода. Для расчёта этих потерь предлагается формула (5.35). Анализ энергоёмкости пневматического транспортирования измельчаемого материала позволило обосновать оптимальные скорости воздуха и концентрации аеросмеси, обеспечивающие уменьшение расхода энергии в 5-7 раз по сравнению с общепринятыми расчётами для низконапорного пневмотранспорта. Выполненные исследования и полученные результаты (в зависимости) послужили основой для разработки методики расчёта оптимальных режимов работы установок и продуктов его переработки. В результате была создана и внедрена струйная мельница с высокоэффективным транспортом. Ведомственная комиссия при министерстве Промстройматериалов СССР рекомендовала внедрение струйных мельниц ……………………. По результатам исследований разработанные рекомендации «Применение газодинамических дезинтеграторов в производство строительных материалов» (П1.4). Техническая документация установок представлялась по запросу предприятий.
Глава 7. Проблемы пылеулавливания при газодинамическом диспергировании материалов
7.1. Задачи и общие принципы выбора способа пылеосаждения.
Завершающим циклом процесса газодинамического диспергирования материалов является выделение из потока твердой фазы. Проблема усугубляется тем, что применяемые в промышленности способы выделения измельчаемого материала из потока аэросмеси с помощью циклонов, мокрых скрубберов и т.п. является недостаточно эффективным. Во-первых, уловленная пыль не всегда может быть использована в технологическом переделе, а во-вторых эффективность улавливания зависит от целого ряда факторов. Этим обусловлено большое количество различных типов пылеуловителей, отличающихся конструкцией, принципом действия, эффективностью улавливания, эксплуатационными и капитальными затратами, потребностью в площадях и различными областями применения. Факторы, влияющие на выбор пылеуловителя, можно разделить на три большие группы по виду критериев социально-технической и экономической адекватности: техническим и экономическим критериям, эксплуатационным технологическим или организационным граничным условиям. Критерий технической адекватности охватывает: — условия функционирования, установленные на стадии проектирования – количество подлежащего очистке газа, его запыленность, свойство пыли и газа, требуемая степень очистки эффективность функционирования, определяемую критериями функционирования; долговечность пылеулавливающего оборудования, устанавливаемую также на стадии проектирования, надежность действия пылеулавливающего оборудования как конструктивную предпосылку, сформулированную в результате анализа по критерию социально-технической адекватности. При глобальном подходе к решению социальных проблем фактором экономического характера становится критерий минимизации совокупной нужды. При этом наиболее полезными в операционном смысле и лучше всего поддающиеся количественной оценке являются критерии экономии сырья и энергии. Именно они совместно с потребностью в площади на установку оборудования определяют капитальные и эксплуатационные затраты на организацию пылеулавливания. В основу должны быть положены ежегодные текущие общие затраты на всю пылеулавливающую установку. В капитальные затраты входят также затраты на основное и вспомогательное оборудование, на его монтаж, а также затраты на подвод питания (электроэнергии, свежей и сточной воды, пара), на сооружение конструкций (корпуса, фундамента), на упаковку оборудования и его транспортировку. К капитальным затратам относятся также необходимые научно-технические исследования, составляющие основу для расчетов пылеулавливающего оборудования. ……..См. перевод 77/55546 папка№7 (Entscheidungsfindung fur das zu wahlede Entstaubungsverfahren. G Ritscher, R. Fogel, Fachtagung fur Entstaulungstechnik. Dresden. adidas stan smith bout argent 1975 / 2-4 IV) В ежегодных затратах необходимо учитывать амортизационные отчисления, зависящие от времени экслуатации в течение года и от характеристик пыли. Эксплуатационные затраты включают расходы: на потребление электроэнергии и пара; на потребление воды мокрыми уловителями, орошающими установками и охладителями; на техническое обслуживание, на ремонт изношенных деталей. В экономических параметрах необходимо учитывать также потребность в площадях и объемах, необходимых для размещения пылеулавливающего оборудования. Предпочтительный тип пылеулавливающего оборудования выбирается с учетом перечисленных факторов и области его применения. asics kinsei 5 При этом решающими при выборе пылеулавливающего оборудования являются эксплуатационные, технологические и организационные параметры: возможное подключение энергии, наличие воды и её количество; характер (непрерывный или периодический) вброс вредностей; степень использования уловленной пыли; условия работы в зимний период; предписания инструкций по технике безопасности, охране окружающей среды и проч. nike tn Представленные выше критерии совместно с технологическими критериями способствуют определению наиболее приемлемого способа улавливания пыли, а также пылеулавливающего оборудования. При этом необходимо исходить из того, что эксплуатационные условия, экономические факторы, а таже необходимая степень очистки, заданы. Алгоритм процесса выбора представле на рисунке
7.1 Анализ работы системы обеспыливания при газодинамическом диспергировании.
Обеспечение эффективной работы пылеулавливающих систем и быстрая окупаемость вложенных на их сооружение средств возможно при соответствующих научно-обоснованных рекомендаций по очистке воздуха. В связи с этим научный и практический интерес представляет исследование процесса пылеосаждения и разработке на этой основе пылеулавливающих устройств, обеспечивающих высокую эффективность системы сухого обеспеыливания Результаты исследований нашли отражение в работах автора (…………..) на теоретическом обосновании указанных источников частично использованы экспериментальные данные с кандидатской диссертации В.Т. Васильева, выполненные под руководством автора.
7.2 Фракционный состав улавливаемых пылей.
7.3 Уравнение движения частиц в криволинейном потоке.
7.4 Согласование режимов работы пылеулавливающей системы с режимом газодинамического диспергирования.
Заключение 7.
Аналитические исследования инерционной сепарации частиц в криволинейных потоках с помощью системы полученных дифференциальных уравнений, моделирующих движение двухфазного потока в циклоне, обеспечило возможность анализа влияния определяющих факторов на характер движения частиц центробежного поля.