2.Результаты расчётов

.

υ₀ = ; S = = = 0,008655 м²

Колонна 1:

υ₀₁ = = 0,2079 м/с

υ₀₂ = = 0,3466 м/с

υ₀₃ = = 0,4622 м/с и так далее..

Аналогичные расчёты для колонны 2.

1. Для монодисперсного слоя полиэтилена рассчитаем скорость начала псевдоожижения υкр:

υ_кр=

A_r = *Re_кр + *Re_кр

ε_кр = 1,1 * (1 - ) = 1,1*(1 - = 0,4522 

23,66 + 1388,49*Re_кр – 1790587,516 = 0  Re = 247,32 

υ_кр= = = 0,9512 м/с

υ_кр. (эксп.) = 0,5546 м/с υ_кр. (расч.) = 0,9512 м/с

Для полидисперсного слоя активного угля рассчитаем параметр сферичности ψ:

υ_кр=

A_r = *Re_кр + *Re_кр

Re_кр = = = 56,616

ε_кр = 1,1 * (1 - ) = 1,1*(1 - = 0,4386

при ψ ≠ 0: - 257005,72*ψ² + 41655,31*ψ + 56708,33 = 0

ψ = 0,558

2. Для монодисперсного слоя полиэтилена рассчитаем гидравлическое сопротивление неподвижного слоя Δp при двух значениях фиктивной скорости υ₀ м сопоставим эти значения с величинами, определёнными опытным путем при тех же фиктивных скоростях:

Δp = *μ_г* υ₀ + *ρ_г*

ε_кр = 1 - = 0,4111

Δp₁ = *(0,018*10^-3)*0,2079 +

+ *1,2*0,2079² = 37,41 Па

Δp₁ = = 3,813 мм вод.ст.

Δp₂ = *(0,018*10^-3)*0,3466 +

+ *1,2*0,3466² = 81,57 Па

Δp₂ = = 8,315 мм вод.ст.

Δp₁ (расч.) = 3,813 мм вод.ст.; Δp₁ (эксп.) = 5 мм вод.ст.

Δp₂ (расч.) = 8,315 мм вод.ст.; Δp₂ (эксп.) = 7 мм вод.ст.

3. Определим гидравлическое сопротивление псевдоожиженных слоев полиэтилена и активного угля и сопоставим эти значения с экспериментально найденными:

Δp = h₀*(1 – )*(ρ_ч – ρ_г)*g

Тогда Δр_пс1 = 0,07*(1 - 0,4111)*(832 - 1,2)*9,81=335,97 Па

Δр_пс2 = 0,07*(1 - 0,3987)*(765 - 1,2)*9,81 = 315, 38 Па

Δр_пс1 (расч.) = = 34,25 мм вод.ст.; Δр_пс1 (эксп.) = 13 мм вод.ст.

Δр_пс2 (расч.) = = 32,15 мм вод.ст.; Δр_пс1 (эксп.) = 8 мм вод.ст.

4. Рассчитаем скорость свободного витания для слоёв полиэтилена и активного угля (для диаметра наименьших частиц угля d_min=1,5 мм):

Полиэтилен:

ξ*ρ*S* = V_ч*(ρ_ч – ρ_г)*g

Re_кр = 247,32  0,2 ≤ 247,32 ≤ 400, ξ_е = (1 + 0,1497*

Ar = 1790587,516  4*10¹⁰ ≥ Ar ≥ 73400, Re =

Re = 1,74 * Ar^0,5 = 1,74*1790587,516^0,5=2328,343

Re = = 2368,986

ξ_е = (1 + 0,1497* = 0,3258

d_min = 3,9*10^-3 м ; R=1,95*10^-3 м

S = 4πR² = (4*3,14*(1,95*10^-3)² = 4,776*10^-5 м²

V = πR³ = * 3,14 * (1,95*10^-3)³ = 3,106*10^-8 м³

u = = = 5,207 м/с

Активный уголь:

ξ*ρ*S* = V_ч*(ρ_ч – ρ_г)*g

Re_кр = 56,616  0,2 ≤ 247,32 ≤ 400, ξ_е = (1 + 0,1497*

Ar = 257005,72  4*10¹⁰ ≥ Ar ≥ 73400, Re =

Re = 1,74 * Ar^0,5 = 1,74*257005,72^0,5=882,11

Re = = 825,65

ξ_е = (1 + 0,1497* = 0,4681

d_min = 1,5 мм ; R=0,75*10^-3 м

S = 4πR² = (4*3,14*(0,75*10^-3)² = 7,065*10^-6 м²

V = πR³ = * 3,14 * (0,75*10^-3)³ = 5,299*10^-9 м³

u = = = 4,47 м/с

IV. Графики

Графики зависимости гидравлического сопротивления от фиктивной скорости потока:

Колонна 1:

Для монодисперсного слоя полиэтилена экспериментальное значение скорости начала псевдоожижения υ_кр = 0,5546 м/с

Колонна 2:

Для полидисперсного слоя активного угля экспериментальное значение скорости начала псевдоожижения υ_кр = 0,4044 м/с