Áramlás szilárd szemcsés rétegen

Az előadások a következő témára: "Áramlás szilárd szemcsés rétegen"— Előadás másolata:

1 Áramlás szilárd szemcsés rétegen
„ Akár egy halom hasított fa, hever egymáson a világ, szorítja, nyomja, összefogja egyik dolog a másikát, s így mindegyik determinált.” József Attila Áramlás szilárd szemcsés rétegen Dr. habil. Gulyás Lajos, Ph.D. főiskolai tanár

2 7. Fluidumok áramlása összetett rendszerekben
7.1. Fluidumok áramlása töltött rétegen vagy porózus anyagon Cél a nyomásesés (súrlódási veszteségek) meghatározása töltött ágyon vagy oszlopon. 7.2. Fluidizáció. Cél a minimális fluidizációs sebesség meghatározása. 7.3. Szűrés Cél a szűrés differenciálegyenletének meghatározása.

3 Álló és fluidizált ágy

4 7.1. Áramlás porózus anyagon, szilárd szemcsés rétegen vagy töltött oszlopon
Számos ipari berendezésben, változatos folyamatokra mint például a fluidizáció, szűrés, heterofázisú reaktorok, diffúziós műveletek, stb., alkalmazzák ezeket az eljárásokat. Tipikus töltött oszlop egy kolonna, amit alkalmas anyaggal megtöltenek. A fluidum a részecskék között kialakuló kanyargós csatornákban áramlik. Töltött ágy

5 A töltött oszlop jellemzése, ipari alkalmazása, a probléma megfogalmazása
A töltött oszlop jellemzői: középen vannak a csövek (kapillárisok) a körüláramlott testek között. . . . Fajlagos hézagtérfogat: , Töltött oszlop jellemző Fajlagos töltetfelület:

6 Töltött oszlop jellemzői folyt.
Gömb alakú részecskék fajlagos felülete: Hidraulikus átmérő: Fluidum áramlási sebessége:

7 Az áramlás jellemzése töltött oszlopon
Fluidum sebessége a töltet előtt (üres csőben) , az áramlás lamináris az áramlás átmeneti Osbourne Reynolds ( ) az áramlás turbulens

8 Nyomáscsökkenés töltött oszlopon
Cél: a töltött kolonnán fellépő nyomás csökkenés meghatározása. A Fanning – Blickle súrlódási tényező: Alkalmazzuk a Fanning-Blickle súrlódási tényezőt a töltött oszlop csatornáira: Gömbre: Töltet porozitása: Áramlási sebesség a csatornákban: Vo áramlási sebesség a töltet előtt. Fajlagos felület gömbre:

9 Súrlódási tényező a töltött oszlopon
A töltött oszlop súrlódási tényezőjét is a Re-szám függvényében adják meg: fp = fp (Rep): Az Ergun egyenlet jó hatásfokkal használhatjuk töltött oszlopon a nyomásesés számítására. Nyomásesés:

10 Nyomásesés a töltött oszlopon a Re-szám függvényében
A nyomásesés: Jól látszik a felbontás súrlódó és tehetetlenségi erőkre .

11 Blake-Kozeny egyenlet meghatározása közvetlenül a Hagen-Poiseuille egyenletből
A Hagen-Poiseuille egyenlet töltött oszlopra: Fluidum sebessége a töltött oszlopon: Hidraulikus átmérő gömb esetén: Nyomásesés töltött oszlopon: , , Blickle mérései szerint, gömb alakú részecskékből álló tölteten a ténylegesen megtett út a ”csatornákban” , az oszlop magasságának kétszerese, ezzel a Blake-Kozeny egyenlet bizonyítva lett.

12 Köszönöm a figyelmet