Ma’ruza 13 Mavhum qaynash gidrodinamikasi

GAZ YOKI SUYUQLIKNING DONADOR MATERIALNING MUALLAQ QATLAMI ORQALI HARAKATI

To`r to`siq bilan ikkiga ajratilgan idishda, to`siqdan yuqoriga donador qattiq materiallarni solib to`siq ostidan ma’lum tezlikda gaz yoki suyuqlik oqimi berilganda mavhum qaynash qatlami yuzaga kelishi mumkin. Mavhum qaynash qatlami hosil bo`lishi uchun oqimning bosim kuchi bilan zarrachalarning og`irlik kuchi teng bo`lishi kerak.

1) фильтрация – газ проходит по каналам между неподвижными частицами материала;
2) псевдоожижение – интенсивное перемешивание частиц, сопровождающееся “вспуханием слоя” – увеличением его объема на 20—50%;
3) фонтанирование – газ прорывается через слой материала большими пузырями, происходит подбрасывание материала;
4) унос материала с потоком газа (режим пневмотранспорта).

Bu jarayonning yuzaga kelishiga asosan idishga berilayotgan gaz yoki suyuqlik oqimining tezligi sabab bo`ladi. Qattiq zarrachalarning tinch holatdan mavhum qaynash qatlamiga o`tish vaqtidagi oqimning tezligi birinchi kritik tezlik deyiladi.

Agar oqim tezligini oshirib borilsa, u ma’lum qiymatga yetganda oqimning bosim kuchi zarrachalarning og`irlik kuchidan oshib ketib zarrachalar oqim bilan birga idishdan chiqib keta boshlaydi. Bu holatga to`g’ri keladigan oqim tezligi ikkinchi kritik tezlik deyiladi.
Agarda oqim tezligi birinchi va ikkinchi kritik tezliklar oralig`ida va zarrachalar qatlam bo`yicha bir xil taqsimlangan bo`lsa, u bir jinsli mavhum qaynash qatlami, bir xil taqsimlanmagan bo`lsa turli jinsli mavhum qatlam deyiladi.
Sanoatda ko`pincha qattiq modda-gaz sistemasidagi mavhum qaynash qatlamli jarayonlar ko`proq ishlatiladi. Bunday sistemalar ko`pincha turli jinsli bo`ladi.

Mavhum qaynash jarayonida fazalar o`rtasidagi kontakt yuza katta bo`lishi tufayli jarayon bir necha marta tezlashadi, natijada uskunaning unumdorligi oshadi. Mavhum qaynash qatlamining gidravlik qarshiligi nisbatan katta emas.

Donador zarrachalar qatlamini hosil qilish uchun ixtiyoriy shakldagi (masalan, silindrsimon) vertikal idishga donador qattiq material solinadi. Material gaz tarqatuvchi to`r ustida joylashtiriladi. Agar to`r orqali pastdan yuqoriga qaratib kichik tezlik bilan gaz yoki suyuqlik oqimi yuborilsa, material qatlami o`zgarmay qoladi (4.3-rasm). Gaz oqimi tezligini asta-sekin ko`paytirib borilsa, tezlik ma’lum qiymatga ega bo`lganda qatlamdagi materiallarning og’irligi oqimning gidrodinamik bosim kuchiga teng bo`lib, bunda qattiq zarrachalar gidrodinamik muvozanat holatini egallaydi va har xil yo`nalishda siljiy boshlaydi. Gaz tezligini oshirsak qatlam kengayadi, zarrachalar harakatining tezligi ortadi, bunda gidrodinamik muvozanat buzilmaydi. Bunday sharoitda qatlam mavhum qaynash holatini egallaydi, ya`ni qatlam xuddi qaynayotgandek bo`lib ko`rinadi.
Mavhum qaynash holatda material zarrachalarining og’irligi G ning uskuna ko`ndalang kesimi F ga nisbatan o`zgarmas bo`ladi:
, (4.12)
bu yerda ΔP – mavhum qaynash holatidagi qatlamning gidravlik qarshiligi, Pa.