Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Розділення неоднорідних газових систем в полі сил тяжіння

Здатність частинок до самозаймання та створення вибухонебезпечних сумішей з повітрям.

Гігроскопічність та розчинність частинок

Змочуваність.

Абразивність пилу

Адгезійні властивості пилу

а) незлипаючі;

б) слабозлипаючі;

в)середньозлипаючі;

г)сильнозлипаючі.

а) гідрофільні (добре змочувані: кальцій, кварц, силікат)

б) гідрофобні (погано змочувані водою: графіт, вугілля, сірка)

7. Питомий електричний опір (ПЕО)

1) Низькоомні – ПЕО = 10⁴ Ом×м – миттєво розряджаються, спричиняють вторинний винос;

2) Середньоомні – 10⁴£ ПЕО £ 10¹⁰ Ом×м – добре вловлюються в електрофільтрах.

3) Високоомні ПЕО > 10¹⁰¸10¹³ Ом×м – важко вловлюються в електрофільтрах.

8.1. Якщо 1 г пилу має поверхню 1 м², то пил здатен до самозаймання та утворення вибухових сумішей з повітрям.

Мінімальна вибухонебезпечна концентрація пилу в повітрі – 20¸50 г/м³, максимальна – 700¸800 г/м³.

Чим більший вміст кисню в газовій суміші, тим вірогідніший вибух та більша його сила.

При вмісті кисню менше 16% пилевидна суміш не вибухає.

Фізична модель

Якщо тверду сферичну частину розмістити в газовому середовищі, то її рух відбувається під дією таких сил, рис. 2.1:

- сили тяжіння G, прикладеної до центра мас і направленої вертикально вниз;

- сили Архімеда А, прикладеної до центра мас і направленої вертикально вгору;

- сили тертя S, прикладеної до поверхні частинки і направленої вертикально вверх, в сторону, протилежну напрямку вектора швидкості осідання.

Рис. 2.1. Схема дії сил на тверду частинку при осіданні під дією сил тяжіння:

Проекція цих сил на вісь Y:

SY:G – A – S = R (2.1)

Якщо R>0, то частинка рухається рівноприскорено;

Якщо R=0, то частинка рухається рівномірно (ламінарний режим);

Якщо R<0, цього випадку не може бути при наявності нерухомого газового середовища;

Виразимо ці сили. Силу тяжіння, як:

(2.2)

Позначимо l – визначальний розмір. Для сферичної частинки l = d.

Cилу Архімеда:

(2.3)

Силу тертя:

(2.4)

де F – поверхня частинки і, відповідно, для сферичної частинки

(2.5)

Рівнодійна сила в загальному випадку, ґрунтуючись на другому законі Ньютона, запишеться:

(2.6)

Виконавши підстановку виразів (2.2)-(2.4) до рівняння (2.1), одержимо:

(2.7)

Це диференційне рівняння осадження частинки під дією сили тяжіння.

З метою одержання критеріального рівняння для інженерних розрахунків поділимо всі члени рівняння (2.7) на праву частину:

(2.8)

Помножимо всі члени рівняння (2.8) на безрозмірний комплекс відношення густини частинки та газу :

(2.9)

Розглянемо другий доданок. Згідно теорії подібності вилучаємо символи диференціювання, і, виконавши відповідні перетворення, виразивши , одержимо:

(2.10)

Тобто отримуємо критерій Re. Постійна залежить тільки від форми частинок і називається коефіцієнтом форми

Перший доданок рівняння (2.9) домножимо на l/l, враховуючи те, що l/t=w:

. (2.11)

Помножимо тепер вираз (2.11) на Re²:

(2.12)

Вираз (2.12) є число Архімеда.

Тоді запишемо критеріальну залежність в загальному вигляді:

де - фактор форми,

F_сф – поверхня сферичної частинки, F = pD_c_ф²

F_м – поверхня даної частинки, F = pD_е² , , .

Постійні A і n знайдені дослідним шляхом. А саме:

- при ламінарному режимі осадження частинок, якщо

Re < 1,85 або jAr < 33, то число Рейнольдса розраховується за виразом:

; (2.13)

- при турбулентному режимі осадження, якщо

Re >500 або jAr > 83000, тоді

(2.14)

при перехідному режимі осадження, якщо

1,85 < Re <500, 33 <jAr < 83000,

Re=0,152(jAr)^{0, 715} . (2.15)

Порядок розрахунку швидкості осадження в полі сил тяжіння:

1. Визначаємо критерій Ar:

(2.16)

2.Розраховуємо критерій Re.

3. Розраховуємо швидкість осадження:

, (2.17)

Практично для частинок форми кулі коефіцієнт форми ψ=1, для округлої форми ψ=0,77, для форми куба ψ=0,66, для продовгуватої форми ψ=0,58, для пластинчатої ψ=0,43.

Швидкість частинок сферичної форми з ψ=1 при ламінарному осадженні (діаметр частинок < 100мкм) можна розрахувати із залежності:

;

підставивши відповідні значення, одержимо:

Тоді швидкість осадження розраховується за виразом:

(2.18)

З іншої сторони для ламінарного руху при R = 0 рівняння (2.1) набуває вигляду:

G – A – S = 0 або G – A = S, (2.19)

де S = 3pdw_ocm – сила Стокса.

Тоді рівняння (2.19) набуває виду:

звідки

(2.20)

Тобто, рівняння (2.18) і (2.20) є ідентичними, що відповідає фізичній сутності процесу.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні властивості пилу	\|	Пилеосаджуюча камера

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.