Trichterauslegung - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

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ist der Druckverlust weitestgehend konstant und unabhängig von der Durchströmungsgeschwindigkeit
u L < u min ≤ u.
Aus Gl.( 4.279) folgt der charakteristische Kanaldurchmessers d K,min :
d
K,min
18 ⋅ η⋅ B( ε
) ⋅ (1 − ε
)
min
min
= ⋅ u
2 min
( 4.274)
( dp / dh
B
) ⋅ ε
WS,min min
Übergangsbereich
Haftkräfte
Lockerungspunkt
1
Minimalfluidisation
ρ
∆p
⋅ g ⋅
WS
h WS
kanalbildende
Wirbelschicht
u
u L
u min
Bild 4.17: Hysterese des gewichtsbezogenen Druckverlustes in Abhängigkeit
von der Leerrohrgeschwindigkeit für kohäsive Pulver
Die Minimalfluidisationsgeschwindigkeit u min ≈ u* entspricht näherungsweise
der Leerrohrgeschwindigkeit am Punkt des sog. „freien Fließens“, siehe Bild F
3.39 im Kapitel Schüttec_3.doc - Fluidisierbarkeit. Für die Wirbelschicht- oder
Fließdichte ρ WS * am Punkt der Minimalfluidisation bzw. des sog. „freien Fließens“
läßt sich die gleiche Annäherung treffen.
*
ε = − ρ / ρ ≈ 1− ρ / ρ = ε *
( 4.275)
min
1
WS,min s
WS s
Ausgehend von Gl.( 4.206) sei die EULER-Zahl des laminar durchströmten
Festbettes
Eu
B
2
24 ⎪⎧
⎡⎛
d ⎞ 1 ⎛ d ⎞ ⎤⎫⎪
24
= ⋅ ⎨1
+ 0,692⋅
⎢⎜
⎟ + ⋅ ⎜ ⎟ ⎥⎬
≡ ⋅ B( ε)
( 4.276)
Re ⎪⎩ ⎢⎣
⎝ a ⎠0,95
2 ⎝ a ⎠0,95
⎦⎥
⎪⎭
Re
mit dem Porositätsterm B(ε) in der EULER-Zahl für laminare Durchströmung,
der gegenüber der Partikelumströmung eine deutliche Zunahme des
Widerstandes um mehr als eine Größenordnung bewirkt
2
⎡⎛
d ⎞ 1 ⎛ d ⎞
⎥ ⎥ ⎤
B ( ε)
= 1+
0,692⋅
⎢⎜
⎟ + ⋅ ⎜ ⎟
( 4.277)
⎢⎣
⎝ a ⎠0,95
2 ⎝ a ⎠0,95
⎦
und mit der Porositätsfunktion der Festbettes (Index B):
⎛ d ⎞
⎜ ⎟
⎝ a ⎠
=
3
0,95
0,95 − 1
3
1− ε
− ε
( 4.207)
Schüttec_4 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, Trichterauslegung Prof. Dr. Jürgen Tomas, 04.06.2013