Повышение эффективности процессов подготовки и истечения газопорошковых смесей через насадки в импульсном режиме

• Автор: Кулявцев, Евгений Яковлевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Научные принципы и методология процессов подготовки
и нестационарного истечения псевдоожиженных порошков через отверстия и насадки
1.1 Виды сыпучих материалов и способы их подготовки
к транспортировке
1.2 Особенности ожижения грубодисперсных сыпучих порошков
1.3 Особенности движения газопорошковых смесей через сопловые насадки
и отверстия
1.3.1 Модель движения псевдоожиженных сред
1.3.2 Модель движения двухкомпонентных смесей
1.4 Направления работ по улучшению способов подготовки и истечения
свободнодисперсных порошков. Выбор направлений исследований
Выводы по главе
2. Экспериментальные исследования процессов ожижения
и истечения свободнодисперсных порошков через цилиндрические насадки в импульсном режиме
2.1 Объект исследования, аппаратурное и технологическое обеспечение экспериментов
2.2 Исследование закономерностей газодинамических процессов в корпусе при ожижении порошка и импульсном вскрытии клапана насадка
2.3 Исследование газодинамических параметров свободной струи
при нестационарном истечении газопорошковой смеси из насадков
Выводы по главе
3. Экспериментальная оценка параметров факела газопорошковой струи
при ее движении в пространстве
3.1 Анализ подходов к оценкам силового воздействия газопорошковой
струи на твердые преграды
3.2 Оценка ударного динамического воздействия факела газопорошковой смеси на преграду
3.3 Экспериментальная оценка плотности факела газопорошковой смеси.... 64 Выводы по главе

4. Моделирование газодинамических процессов нестационарного истечения 72 газопорошковой струи из корпуса через цилиндрические насадки и отверстия
4.1 Методика и алгоритм расчета истечения газопорошковой смеси
из корпуса по модели псевдожидкости
4.1.1 Стационарное истечение
4.1.2 Нестационарное истечение
4.2 Оценка точности алгоритма расчета истечения газопорошковой смеси
из корпуса по модели псевдожидкости. Корректировка модели
4.3 Результаты численных исследований истечения газопорошковой смеси
из корпуса по модели псевдожидкости
4.4 Методика и алгоритм расчета нестационарного истечения двухкомпонентных газопорошковых смесей с высоким содержанием твердых частиц
в газовой фазе
4.4.1 Результаты численных исследований нестационарного истечения двухкомпонентных смесей с высоким содержанием твердых частиц в газовой фазе
4.5 Обсуждение результатов численных исследований нестационарного истечения двухкомпонентных смесей с высоким содержанием твердых
частиц в газовой фазе и по модели псевдожидкости
Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1 Акты внедрения результатов работы
Приложение 2. Программа расчета газодинамических параметров нестационарного истечения газопорошковой смеси из корпуса по модели
псевдожидкости
Приложение 3. Программа расчета газодинамических параметров нестационарного истечении газопорошковой смеси из корпуса по модели двухфазного истечения с учетом запаздывания частиц

Введение
Актуальность работы. Развитие техники псевдоожижеиного слоя и пневмотранспорта приобретает все большее значение в химической, нефтеперерабатывающей, горной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Как следствие, среди процессов химических технологий, протекающих в гетерогенных системах, особое значение приобретают процессы образования и получения газовых свободнодисперсных систем. Теоретическим аспектам процесса получения однородного псевдоожижеиного слоя (псевдожидкости) крупнозернистых и порошковых смесей посвящены многочисленные публикации отечественных и зарубежных авторов: Г.И. Гельперина, В.Г. Айнштейна, В.Б. Кваша, И.М. Разумова, A.B. Аэрова, И.Ф. Девидсона, Д. Харрисона и многих других ученых. Вместе с тем, на практике, для реализации процесса псевдоожижения применяется технологическая аппаратура различного типа, и, как правило, при конструировании таких аппаратов проблема оценки качества ожижения порошковых смесей оказывается теоретически затруднительной или невозможной. По-видимому, это связано с недостаточной изученностью всего комплекса явлений, которые могут иметь место в рабочей камере аппарата, в том числе из-за особенностей его конструктивных элементов. Таким образом, для организации процесса однородного псевдоожижения при доводке конструктивных элементов аппаратов возникает необходимость в разработке экспериментальных методов оценки качества псевдоожижения с учетом типа ожижающего агента.
Решение проблем псевдоожижения и пневмотранспорта связывается с необходимостью решения широкого ряда практических задач при разработках технологий импульсной поверхностной обработки различных поверхностей двухфазными псевдоожижениыми смесями с целыо их обезжиривания и удаления ржавчины, нанесения защитных полимерных покрытий, для факельного торкретирования огнеупорных поверхностей, для противопожарной

6 10,00 3,660 0,
7 10,00 3,660 0,
В процессе испытаний пружинные датчики перемещений крепились к неподвижной площадке 8 (см. рисунок 2.4). Площадка 8 ориентировалась по нормали к оси потока газопорошковой смеси с использованием теодолита.
Обработка результатов эксперимента заключалась в измерении перемещений 8д чувствительного элемента датчика после завершения истечения газопорошковой смеси из корпуса микрометром МК 0-25 с ценой деления 0,01 мм.
Оценка погрешности (ошибки) прямых равноточных измерений перемещений 5д чувствительного элемента датчика при ударном воздействии давлением рд проводилась с использованием известных методик статистического анализа при доверительной вероятности 0,95 для числа измерений п = 7 [46]. При этом относительная погрешность результатов измерений не превышала 5 %.
2.2 Исследование закономерностей газодинамических процессов в корпусе при ожижении порошка и импульсном вскрытии клапана
насадка
При запуске устройства газ под давлением поступает в корпус (рисунок 2.1). Период между началом поступления газа в корпус и моментом вскрытия клапана распылителя назовем подготовительным периодом. В этот период происходит аэрация порошка, его псевдоожижение. Одним из важных моментов превращений порошка в этот период, подлежащий изучению, является характер нарастания давления в корпусе, который и предопределяет работу аэратора и псевдоожижепие порошка.
Таким образом, имеем задачу об оценке изменения давления газа в корпусе при его нагнетании через аэраторы в объем, заполненный порошком. Процесс закачки газа в корпус необходимо рассматривать как истечение струи газа через ниппельные аэраторы (рисунок 2.2) в затопленное пространство. Из-за своей сложности ни о каком аналитическом решении задачи в такой постановке речи