Измерения статического перепада проводили в следующей последовательности. Засыпав в цилиндр заданное количество материала (формирующее слой требуемой высоты) и, установив необходимые параметры вертикальной вибрации цилиндра, давления газовой среды и температуры слоя, включали вибростенд, периодически закрывали байпасный кран на манометре и фиксировали установившийся во времени статический перепад. Замеры проводили 3 – 4 раза и данные усредняли.
Частоту и амплитуду вибрации во всех опытах принимали из расчёта, обеспечивающего виброкипящее состояние слоя. Если это специально не указано, все измерения проводили при температуре 25 0С и в воздухе.
Результаты измерений статического перепада давления газа (воздуха) в вакууме при разных условиях и для разных материалов приведены на рисунках 1.2 – 1.7.
На рисунке 1.8 измерения ∆Рст проведены, кроме воздуха, в водороде и аргоне.
1.1.2 Виброкипящий слой. Структура
При определении статического перепада давления газа (воздуха) на виброкипящем слое мелкодисперсных материалов было замечено, что структура слоя зависит от знака (и величины) статического перепада.
Исследование структуры слоя проводили на установке, схема которой приведена на рисунке 1.9. Основная часть установки – прозрачный вертикальный цилиндр 6 (пирекс, диаметр – 54 мм), жёстко прикреплённый к столу электромеханического вибратора 11 с регулируемыми частотой и амплитудой вибрации. В цилиндр засыпали необходимое количество материала и накрывали вакуумным колоколом 2. На колокол устанавливали крышку 3, в центр которой был ввинчен преобразователь колебаний слоя 4 с штоком 7, к которому был прикреплён шарик-зонд 8 из пенопласта. В шарик вмонтировали три фотодиода 8/ под углом друг к другу – 120 град. Длину штока выбирали такой, чтобы зонд находился в средине слоя.
Линия замера динамического и статического перепадов давления газа состоит из ложного дна (фильтра) 9, вакуумной эластичной трубки для компенсации вибраций 10, преобразователя колебаний давления газа под слоем 14, дифференциального жидкостного манометра 15 (заполнен дибутилфталатом; плотность ДБФ – 1,04 г/см3, температура кипения – 300 0С) и крана байпасной линии 16.
Преобразователь колебаний слоя в электрический сигнал 4 (точнее, как ниже будет отмечено, скорости колебаний соя), как и преобразователь колебаний давления газа под слоем (14) изготавливали на основе сейсмоприёмника СПЭД-56М. При этом его катушку в торцевой части закрывали лёгкой глухой перегородкой для восприятия колебаний давления газа или, если нужно было фиксировать колебания слоя, к центру перегородки крепили