Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции, 2015, №4, (15-2) -

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ГРАВИТАЦИОННОГО ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ В СЛОЕ

AVERAGE SPEED OF GRAVITY OF MOTION PARTICLES IN THE BED

Быков B.C., д.т.н., профессор Кутищев Д.С., к.т.н., доцент НЭП "Институт экономики и права" г. Воронеж, Россия DOI: 10Л2737/14115

Аннотация: теоретически определена средняя скорость

гравитационного движения частиц в слое при их погружении и сегрегации, определяющая формирование условий для качественного функционирования плоскорешетных сепараторов, работающих с высокими удельными нагрузками.

Summary: theoretically determined the average speed of the gravitational motion of particles in the bed when they dive and segregation, which determines the formation of the conditions for the proper functioning of separators working with high specific loads.

Ключевые слова: скорость, ускорение, частица, слой, сепарация.

Keywords: speed, acceleration, a particle layer separation.

Средняя скорость (за период колебаний) погружения (сегрегации) частицы в установившемся движении может быть определена по известной формуле [1], которая для рассматриваемого нами случая может быть представлена в виде:

где: к' — коэффициент, определяемый по формуле:

Ф(А,; р) — специальная функция безразмерных параметров X и р, график которой для различных соотношений указанных параметров приводится в литературе [1].

В формуле (2) через 1п обозначена длина подвесок решетного стана, а через |/т - угол размаха колебаний подвесок решетного стана (эта величина определяется по известным формулам монографии [2]).

Для нашего случая безразмерные параметры X и р имеют следующие значения:

Очевидно:

где: Ав — вертикальная составляющая амплитуды А колебаний решета.

На основании этих выражений можно записать:

Тут введены обозначения:

где все параметры характеризуют соотношение плотностей среды и конкретной частицы и условия движения в слое, они определяются по известным выражениям монографии [2].

Очевидно, что между безразмерными параметрами существует простая связь:

Можно записать:

Теперь выражение для средней скорости внутрислоевого движения частицы (1) перепишем в виде:

Анализ полученного выражения для средней скорости вибропогружения (сегрегации) частицы позволяет сделать следующие выводы:

  • 1. Средняя скорость внутрислоевых перемещений частицы прямо пропорциональна амплитуде колебаний решета и скорости его колебательного движения.
  • 2. Средняя скорость гравитационного движения частицы в слое увеличивается по мере роста угла размаха колебаний подвесок решетного стана и угла отклонения подвесок от вертикали.

Таким образом, для интенсификации внутрислоевых перемещений целесообразно использовать режимы колебаний с большими амплитудами (и относительно низкими частотами) и отдавать предпочтение компоновке механизма качающегося решета с большими отношениями г0/1п и положительными углами у (при достаточном ускорении - к = 1,5.. .2,0).

Принимая во внимание, что в полученных формулах величина:

представляет собой амплитуду вертикальной скорости решета, умноженную на соотношение коэффициентов к'и к", можно представить выражение для средней скорости внутрислоевых перемещений частиц еще в следующем виде:

Величины безразмерных параметров для данного случая могут быть выражены следующим образом:

Отметим, что величины безразмерных параметров зависят от угла наклона решета к горизонту, поскольку в самом общем случае определяются по формулам (согласно [1]):

Наибольшие величины функционала

достигаются в правом крайнем положении решета:

на основании чего и приходим к формулам (11).

Расчеты на ЭВМ показывают, что:

т.е. максимум Oisin(y+i|/) соответствует максимальной скорости решета. С учетом этого, введя обозначения для постоянных величин:

окончательно получим выражение для средней скорости гравитационного движения частицы в следующем виде:

Понятно, что анализ выражения (16) приводит к тем же выводам, что и анализ формулы (10).

Данный подход позволяет также рассчитать эффективные коэффициенты вязкости при движении частицы в слое, подверженной вибрациям.

Скорость погружения шарообразной частицы в вязкой жидкости при малых числах Рейнольдса[1]:

где: ju*i — коэффициент вязкости среды;

d=2R — диаметр частицы.

Сопоставляя (17) и (16), получим выражение для коэффициента вязкости:

После введения новых констант по формулам:

получим выражения для коэффициентов эффективной вязкости среды в функции массы рассматриваемой частицы:

Как видно, величина коэффициента ju*i обратно пропорциональна амплитуде скорости решета. Следовательно, при заданном уровне ускорения колебательного движения, основное влияние на эффективную вязкость среды (и собственно на условия сепарации в слое) оказывает скорость решета.

Список литературы

  • 1. Блехман И.И. Вибрационное перемещение. [Текст]: учеб. / Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. - М.: Наука, 1964 - 412 с.
  • 2. Быков В.С. Теория процесса сепарирования сыпучих смесей на плоских качающихся решетах. [Текст]: / Воронеж, гос. лесотехн. акад- Воронеж, 1996.- 244 с. Библиогр.: с. 238-244 - Деп. в ВИНИТИ 18.07.96., № 2450-В96.

УДК 621.928.23:631.362

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>