ترجمه مقاله سرعت ذرات در بستر سیال گازی

توضیحات

 عنوان فارسی: سرعت ذرات در یک بستر سیال گازی

 عنوان انگلیسی مقاله:

Particle Velocities in a Gas Fluidized Bed

یک نیرو بر دیواره های یک محفظه بستر سیال به دلیل برخورد ذرات با این دیواره ها، عمل می کند. یک روش برای اندازه گیری این نیرو ارائه می شود، که در اینجا فشار جزئی برای متمایز کردن آن از فشار گاز فراخوانی می شود. با استفاده از یک مدل شبیه به نظریه اساسی جنبشی گازها، یک معادله برای محاسبه سرعت متوسط ذرات از این فشار جزئی به دست می آید. مقایسه نشان می دهد که سرعت های محاسبه شده به طور عادلانه ای مطابق با اندازه گیری های گزارش شده گرافیکی و با شمارنده های جرقه ای ( برقی) است.

ذرات در یک بستر از جامدات سیال شده در یک حرکت بی نظم سریع هستند که با یکدیگر برخورد کرده و همچنین در حال تبادل مومنتوم با دیواره های محفظه برخورد می کنندو این رفتار کاملآً شبیه به فرضیه ای است که برای مولکول ها در نظریه جنبشی گازها مطرح است، اما تفاوت های آشکاری نیز وجود دارد. نسبت قطر به پویش آزاد میانگین برای ذرات سیال شده نسبتاً بزرگ است اما برای مولکول های گاز کم است. همچنین برخورد ذرات بستر کاملاً الاستیک نیست و نشان می دهد که حداقل برخی تغییرات در سرعت بین برخوردها ناشی از کشش گاز است.

به عبارت دیگر، مولکول ها در یک برخورد گازی الاستیک هستند و تحت هیچ تغییری در سرعت بین برخوردی نمی باشند. در نهایت، دانسیته های گاز یکنواخت است در حالی که مناطق با دانسیته ذرات کم و زیاد در بسترهای سیال وجود دارد، حضور فازهای حباب و امولسیون را منعکس می کند. شناخت این شباهت ها و تفاوت ها، هدف در اینجا برای ایجاد یک پایه برای تعیین سرعت ذرات توسط یک روش مشابه با آن چیزی است که در نظریه جنبشی گازها استفاده می شد.

تعیین تجربی فشار ذرات

به دلیل برخورد ذره-دیواره، نیرویی روی هر سطح یا دیواره محفظه در یک بستر سیال اعمال می شود. این نیرو ممکن است به عنوان یک فشار جزئی ذره نشان داده شود، که به طور جداگانه و مجزا از فشار گاز است. همان طور که در زیر بیان شده است، فشار ذره ممکن است به طور تجربی با ایجاد یک موازنه نیرو روی یک استوانه معلق که تا حدودی در یک بستر سیال غوطه ور است، تعیین گردد. وزن این استوانه کمتر از وزن غیر غوطه ور آن در هوا است و این به دلیل دو نیروی رو به بالا است.

1)فشار گاز خالص رو به بالا به قسمت پایین تا حدودی غوطه ور استوانه اعمال می شود و 2) فشار ذره روی همان طرف مشابه است. سایر نیروهای اعمال شده مانند نیروهای کششی گاز و ذرات روی دیواره های عمودی این کاوشگر[1] استوانه ای به نظر قابل اغماض می آید. در ادامه بیشتر بحث می کنیم.

با استفاده از این روش، فشار ذرات در بسترهای سیال در یک استوانه شفاف عمودی با قطر 2-7.32 اینچ به طور تجربی تعیین می گردد که در شکل 1 مشخص شده است. انتهای پایینی این ظرف با چندین لایه از پوشش نرم و نازک برای اطمینان از توزیع یکنواخت هوای سیال شده پوشانده شده است. شن، میکروکره های شیشه ای و اکسید آهن در این استوانه، سیال می شوند که با عمق بستر تا 3 اینچ می باشد. استوانه مورد نظر برای تعیین فشار ذره، یک لوله شیشه ای توخالی 0.71 اینچی ( قطر خارجی) است که قسمت بالای آن بسته شده و به یک فشار سنج شیب دار، همان طور که نشان داده شده است، متصل است. قسمت انتهای پایینی این استوانه گوشه دار است و با یک غشا از نوع نقابی[2] سوراخ شده و با چندین حفره که برای عبور ذرات بستر بسیار مناسب است، پوشیده شده است. بنابراین قسمت داخلی استوانه مورد نظر هرگز شامل ذرات بستر نمی باشد اما در همان فشار مشابه گاز پایین استوانه می باشد.

وزن مجموعه استوانه مورد نظر از طریق آویزان کردن آن از یک بازوی کفه ترازو تعیین می شود که در شکل 1 نشان داده شده است. وزن این مجموعه در هوا، به صورت W_A ، معادل با وزن استوانه مورد نظر به علاوه سهم کوچکی از انتهای غیر پوششی لوله کشی لاستیکی متصل به اندازه گیر است. وزن خالص این مجموعه زمانی که استوانه مورد نظر به طور جزئی غوطه ور است، به طور W_sub تعین می شود. برای دست یابی به یک نقطه اطلاعاتی، بستری که مورد آزمایش قرار میگیرد در ابتدا با هوا در برخی سرعت های مناسب، سیال می شود. در این شرایط، بستر در این ظرف برای غوطه ور کردن استوانه مورد نظر به یک درجه مناسب، بعد از این که W_sub تعیین می شود، بالا برده می شود. برای استوانه مورد استفاده در کار مورد نظر، کمیت W_A به طور تقریبی 100 گرم است و می تواند با  گرم تعیین شود. کمیت W_sub کمتر از مقدار W_A است که با غوطه وری تغییر می کند و می تواند تا  گرم یا کمتر تعیین گردد که وابسته به سرعت گاز از طریق بستر و میزان اختلالات بستر است. فشار مطلق گاز در استوانه سنجش، یعنی P_B، در همان زمانی تعیین می شود که W_sub اندازه گیری می شود و برابر با فشار گاز در سطح غشای سوراخ دار است که پایین استوانه را پوشش داده است.

[1] probe

[2] masking

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا اقدام فرمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.