максимумов в зависимости α от Р. Выход за границы действия этих факторов отмечен при КВ > 3:
тогда наблюдается монотонность в изменении коэффициента теплообмена, причем α зависит, в основном, от рода и давления газа.
Для слоя полидисперсного кварца в интервале 40 – 465 0С получено, что в зависимости от давления и частоты вибрации существует область температур, при которых α достигает наибольшего значения (300– З50 0С).
Исходя из представлений пакетной теория теплопереноса и зависимости теплопроводности пакета от теплопроводности газа, разработана методика экспериментального определения критерия Кнудсена для меж зернового пространства вибрируемого в вакууме слоя мелкодисперсного материала. С использованием данных α ( Р ) для слоя мелкодисперсного кварца в различных газовых средах установлено, что размер теплопередающего газового промежутка между частицами в вибрируемом слое меньше характерного размера поры и линейно возрастает при увеличении коэффициента динамической вязкости газа. Результаты применены для объяснения особенностей теплопередачи, см. рисунок 1.22, в слое ртутно-сурьмяного концентрата при Р < 0,6 – 1,4 к Па, [13].
Установлено (рис. 1.22), что коэффициент теплообмена в вибрируемом слое флотационного концентрата (состав – в таблице 1.1) в низком вакууме линейно зависит от отношения частоты вибрации f к частоте собственных колебаний слоя fс , когда его порозность ε равна 0,7:
Сопоставлением результатов исследований теплообмена и гидродинамики вибрируемого слоя концентрата в вакууме установлены четыре области теплового и гидродинамического соответствия и получены уравнения для определения давлений газа, разграничивающих эти области.
Нагрев концентрата в вибрируемом слое рекомендуется проводить при положительном статическом перепаде давления газа при
Р = 7,7Н0 2 ρ0 f2 , Па,
когда частота вибрации f примерно на 20% превышает частоту собственных: колебаний слоя. Коэффициент теплообмена при этом будет на 12,5% меньше αmах в этих условиях.
В результате исследований по теплообмену концентрата и с привлечением литературных данных для других материалов получено обобщенное уравнение
для определения частоты вибрации, обеспечивающей максимальные коэффициенты тепло – и массообмена в слое:
____________
fопт = (n/4H0) [(1 – ωε0) / (1 – ε0)] (γP/ρт)/(1 – ε/), Гц, n = 1, 2, 3 …
где ω – степень расширения слоя при α = αmах и ε/ – порозность слоя с модулем упругости, равным модулю упругости газовой среды (ε/ > 0,8).
1.1.5 Виброкипящий слой. Обсуждение результатов.
Сопоставим на одном рисунке (рис. 1.24) зависимости от давления Р коэффициента теплообмена α и статического перепада давления газа (воздуха)
∆Рст. Эти кривые – типичные и при их анализе можно различить четыре области характерного
