Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Осаждение частиц в неподвижной жидкости
Допустим, что в неподвижной жидкости плотностью D находятся твердые частицы разной крупности и плотности (рис.4.4). Рис. 4.4. Осаждение частиц в неподвижной жидкости
На каждую из частиц действуют сила тяжести G и выталкивающая сила Архимеда FA. Если G > FA, то частица будет осаждаться независимо от ее крупности. При подстановке соответствующих значений это соотношение для однородной жидкости примет вид: . Если G < FA (), то частица будет всплывать. Таким образом, частицы, плотность которых больше плотности жидкой среды будут в ней тонуть, а частицы с плотностью, меньшей плотности жидкой среды будут всплывать независимо от их крупности. Скорость движение частиц (осаждение или всплывание) будет определяться абсолютной величиной веса частицы в жидкой среде и силой сопротивления среды, направленной в сторону, противоположную направлению движения.
Осаждение частиц в горизонтальном потоке жидкости Поток жидкости, содержащей твердые частицы, движется в горизонтальном направлении (рис.4.5). Его течение характеризуется горизонтальной Ux (y) и вертикальной Uy (y) составляющими скорости. Частицы имеют скорость движения относительно жидкости v (y). Определим траектории движения частиц. За время dt частица в горизонтальном направлении пройдет путь, равный , а в вертикальном . Решая эту систему уравнений, получаем: .
Рис. 4.5. Осаждение частиц в горизонтальном потоке.
Откуда: . Постоянная интегрирования С определяется из условия: x =0, y = y 0. На поверхности жидкости Uy (y)=0, а v (y)= v 0. Наиболее крупные и/или плотные частицы имеют более крутую траекторию движения и осаждаются первыми. Чем меньше скорость осаждения частиц, тем больший путь до осаждения они пойдут. Таким образом, вдоль течения потока частицы, выпавшие в осадок, распределятся по крупности и плотности, что создает условия для их сепарации. Осаждение частиц в вертикальном потоке Жидкости.
Пусть восходящий поток жидкости движется со скоростью U, равномерно распределенной по его сечению (рис.4.6). Частицы, движущиеся относительно жидкости со скоростью v, будут иметь относительно сосуда, в котором движется жидкость, скорость U - v. Поэтому при U -v>0, они будут транспортироваться потоком наверх, а при U - v <0 – осаждаться. Для более крупных частиц (рис.) и они будут перемещаться вниз, а для более мелких частиц и они будут потоком жидкости перемещаться вверх. Граничная крупность определяется из соотношения .
Рис. 4.6. Осаждение частиц в вертикальном потоке жидкости
Частицы со скоростью осаждения меньшей скорости восходящего потока будут этим потоком транспортироваться вверх, а частицы с большей скоростью будут осаждаться. Это создает предпосылки для сепарации по крупности частиц одинаковой плотности и сепарации по плотности частиц одинаковой крупности. При массовом осаждении частиц наступают стесненные условия движения. Если скорость стесненного движения равна скорости восходящего потока (), то слой частиц будет во взвешенном состоянии и его коэффициент разрыхления равен , а объемная концентрация твердой фазы в нем . Плотность слоя составит: . Частицы со скоростью будут транспортироваться потоком вверх, а частицы со скоростью - концентрироваться в потоке, образуя вышеописанную взвесь. Частицы большей плотности будут иметь и большую скорость относительно жидкой среды, поэтому объемная концентрация таких частиц будет выше, чем частиц меньшей плотности, следовательно, будет выше и плотность слоя. Таким образом, создаются предпосылки для выталкивания из этого слоя частиц меньшей плотности наверх, где они создают слой из подобных себе частиц. Частицы различной плотности в равномерном восходящем потоке жидкости образуют равновесные слои. Они располагаются так, что в нижней части взвеси будут частицы большей плотности, в верхней – меньшей. Схематически этот процесс представлен на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Фазы процесса расслоения зернистой смеси по плотности в восходящем потоке жидкости: а) начальная; б) промежуточная; в) конечная. у(с) - зависимость распределения концентрации по высоте потока: 1 – для тяжелых частиц; 2 – для легких.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-11; просмотров: 165; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.158.47 (0.005 с.) |