Глава 12. Неподвижный слой твёрдых частиц

Важнейшими характеристиками слоя материала являются его порозность и концентрация.

Суммарный объем твердых частиц, составляющих неподвижный слой, меньше объема самого слоя, часть которого составляют пу­стоты между частицами. Величина, характеризующая объем пу­стот, называется порозностью слоя е:

Порозность монодисперсных шарообразных частиц не зависит от их диаметра и определяется укладкой шариков; теоретически она может изменяться от 0,259 до 0,476. Для полидисперсных шарообразных частиц порозность слоя может быть меньше 0,259 и более 0,476.

Концентрация ц характеризует объем твердого материала, со­держащегося в слое:

Движение газа через слой материала характеризуется перио­дическими сужениями и расширениями зазоров между частицами. Характер движения газа зависит от фракционного состава мате­риала, состояния поверхности частиц и их укладки, порозности слоя и физических параметров газа.

Обычно объем газового потока относят ко всему сечению аппа­рата или к свободному объему слоя материала. В первом случае получаем условную скорость газа и₀, во втором — истинную:

Сила давления (сопротивления) слоя материала зависит от гидродинамического течения газа, укладки частиц и их размера. Следует отметить, что сила давления слоя значительно отличается от силы давления одиночно обтекаемой газом частицы. Давление на сферу при групповой упаковке увеличивается на один и даже на два порядка по сравнению с давлением на одиночную сферу при той же скорости потока [89].

Для ламинарного потока через слой шарообразных частиц М. Лева [311 рекомендует определять перепад давления по урав­нению: