Глава 13.1 Коэффициент сопротивления при стесненном движении группы частиц

Коэффициент сопротивления при стесненном движении группы частиц зависит от расстояния между ними [89]. Частицы, как правило, асимметричны, и поле давления потока неравномерно распределено по их поверхности. Поэтому возникает пара сил с определенным моментом количества движения и, как следствие, вращение частиц в газовом потоке. Для частиц неправильной формы установившееся движение наступает по приобретении ча­стицей определенной угловой скорости. Для вращающейся частицы коэффициент сопротивления иной, чем для невращающейся шаро­образной частицы. На коэффициент сопротивления влияет также пульсация газового потока, которая, по мнению Д. Левиса [89], уменьшает его значение. При сушке поток массы от поверхности частицы изменяет гидродинамический пограничный слой и умень­шает коэффициент сопротивления.

Перечисленные факторы пока еще не могут быть достаточно точно количественно оценены, поэтому решение дифференциаль­ного уравнения движения одиночной частицы (III-26) затрудни­тельно. Еще большие трудности возникают при решении уравне­ния движения группы частиц, когда необходимо учитывать их соударение и изменение при этом количества движения. Для полидисперсных систем задача значительно усложняется, так как в зависимости от размера частиц скорости их различны. Отсюда видно, что динамика движения группы частиц отличается от дви­жения одиночной частицы.

Исследования фракционного состава материала по высоте трубы при его пневмотранспорте в восходящем потоке показали, что значительной сепарации частиц не наблюдается. Не наблюда­лось и резкого различия длительности пребывания в потоке частиц различной величины. Поэтому расчет пневмотранспорта применительно к отдельным фракциям материала, существующим как бы изолированно друг от друга, не может быть достоверным.

Для установившегося движения (du/dr = 0) уравнение (II1-27) имеет следующий вид: