លក្ខណៈជាមូលដ្ឋាននៃចលនានៅក្នុងស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular មួយ។ លំហូរនៃវត្ថុធាតុរឹង (អ៊ីដ្រូឌីណាមិកគ្រែព្យួរ)

បញ្ហាអ៊ីដ្រូឌីណាមិកចម្រុះ

នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យានៃសម្ភារៈសំណង់ ចលនានៃលំហូរឡើងលើតាមរយៈស្រទាប់នៃវត្ថុធាតុរឹង ឬដុំៗកើតឡើងជាញឹកញាប់។ ស្ទើរតែគ្មានការគណនាលំហអាកាសនៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជានៃសេរ៉ាមិច និងឧបករណ៍ចងអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយគ្មានចំណេះដឹងអំពីច្បាប់នៃចលនាសារធាតុរាវតាមរយៈស្រទាប់គ្រាប់។

ស្រទាប់ក្រានីលអាចជា monodisperse ដែលមានភាគល្អិតដែលមានទំហំដូចគ្នា ឬ polydisperse ដែលមានភាគល្អិតដែលមានទំហំខុសៗគ្នា។ របៀបនៃលំហូរតាមរយៈស្រទាប់បែបនេះអាស្រ័យលើកត្តាជាច្រើន។ ការចែកចាយល្បឿនត្រូវបានជះឥទ្ធិពលជាចម្បងដោយលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃលំហូរ និងលក្ខណៈរូបវន្ត និងធរណីមាត្រនៃស្រទាប់ i.e. រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។

ស្រទាប់ក្រានីតត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ៖

Porosity នៃស្រទាប់ដែលជាសមាមាត្រនៃបរិមាណនៃការចាត់ទុកជាមោឃៈនៅក្នុងស្រទាប់ទៅនឹងបរិមាណសរុបនៃស្រទាប់

កន្លែងណា វ- បរិមាណសរុបនៃស្រទាប់; វី ហ- បរិមាណកាន់កាប់ដោយភាគល្អិតស្រទាប់; V St- ទំហំទំនេរនៃស្រទាប់។

ដូច្នេះបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយភាគល្អិតនិងឥតគិតថ្លៃ

និង ;

ផ្ទៃជាក់លាក់ (m 2 / m 3 ឬ cm 2 / g), i.e. សមាមាត្រនៃផ្ទៃនៃភាគល្អិតទាំងអស់ទៅនឹងបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់ឬម៉ាស់របស់វា;

អង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃឆានែល d e និង tortuosity α k;

ល្បឿនកើនឡើងនៃភាគល្អិត វី វី.

ការបាត់បង់សម្ពាធនៅពេលដែលសារធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តស្រដៀងទៅនឹងការបាត់បង់សម្ពាធដោយសារតែការកកិតនៅក្នុងបំពង់ ពោលគឺឧ។ យោងតាមរូបមន្ត Darcy-Weisbach៖

, (4.15)

កន្លែងណា λ - មេគុណឆ្លុះបញ្ចាំងពីឥទ្ធិពលនៃមិនត្រឹមតែធន់ទ្រាំនឹងការកកិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានការតស៊ូក្នុងតំបន់បន្ថែមនៃបណ្តាញ intergranular ផងដែរ i.e. λ គឺជាមេគុណធន់ទ្រាំទាំងមូល; ឃ e - អង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃបណ្តាញស្រទាប់គ្រាប់; លីត្រ k គឺជាប្រវែងនៃឆានែល។

ដើម្បីកំណត់អង្កត់ផ្ចិតសមមូល វាចាំបាច់ត្រូវដឹងពីតំបន់ឆ្លងកាត់ផ្ទាល់នៃលំហូរសារធាតុរាវ និងបរិវេណដែលសើម។

ប្រសិនបើផ្នែកឆ្លងកាត់នៃស្រទាប់ (ឧបករណ៍) ស, និងកម្ពស់នៃស្រទាប់ granular ម៉ោងបន្ទាប់មកកម្រិតសំឡេងនៃស្រទាប់
V = S∙hនិងទំហំឆានែល (កម្រិតសំឡេងឥតគិតថ្លៃ) ។

ប្រវែងនៃឆានែលដោយគិតគូរពីភាពច្របូកច្របល់របស់ពួកគេនឹងមានαដងធំជាងកម្ពស់នៃស្រទាប់ពោលគឺឧ។ l k = α k ∙h. បន្ទាប់មកផ្នែកឆ្លងកាត់ផ្ទាល់នៃលំហូរដែលស្មើនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់ដោយសេរីនៃស្រទាប់នឹងស្មើនឹង

ផ្ទៃសរុបនៃបណ្តាញគឺស្មើនឹងផលិតផលនៃផ្ទៃជាក់លាក់នៃភាគល្អិតក្នុង m 2 / m 3 និងបរិមាណនៃស្រទាប់ V = S∙h

បរិវេណនៃបណ្តាញ (បរិវេណនៃផ្នែកឥតគិតថ្លៃ) អាចត្រូវបានគណនាដោយបែងចែកផ្ទៃសរុបនៃឆានែលដោយប្រវែងរបស់វា។

បន្ទាប់មកអង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃឆានែលស្រទាប់គ្រាប់

, (4.16)

ទាំងនោះ។ អង្កត់ផ្ចិតសមមូលគឺស្មើនឹងបួនដងនៃ porosity នៃស្រទាប់ដែលបែងចែកដោយផ្ទៃជាក់លាក់។

ដោយសារវាជាការលំបាកខ្លាំងណាស់ក្នុងការកំណត់ល្បឿនពិតនៃរាវ (ឧស្ម័ន) នៅក្នុងបណ្តាញអ្វីដែលគេហៅថា ប្រឌិត(មធ្យម)ល្បឿន v o, ស្មើនឹងសមាមាត្រនៃអត្រាលំហូរ volumetric នៃអង្គធាតុរាវទៅផ្ទៃកាត់ទាំងមូលនៃស្រទាប់។ នៅពេលរាប់ v oកោងនៃឆានែលត្រូវបានធ្វេសប្រហែស, i.e. ជឿ α ទៅ= 1. ប្រសិនបើ tortuosity នៃឆានែលមិនត្រូវបានគេយកមកពិចារណាទេនោះប្រវែងរបស់វា។ លីត្រ ទៅនឹងស្មើនឹងកម្ពស់ស្រទាប់ l k = h.

បន្ទាប់មកផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃឆានែលនឹងមាន

ហើយអត្រាលំហូរបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវនឹងស្មើនឹង

កន្លែងណា v- ល្បឿនជាក់ស្តែង។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញពីអត្រាលំហូរបរិមាណតាមរយៈល្បឿនសារធាតុរាវប្រឌិត។ តាមនិយមន័យនៃល្បឿនប្រឌិត អត្រាលំហូរបរិមាណនឹងស្មើនឹងផលិតផលនៃផ្ទៃផ្នែកឆ្លងកាត់ទាំងមូលនៃស្រទាប់។ សនៅលើ v o, i.e. V 0 = ស· v o. ស្មើនឹងអត្រាលំហូរបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវ ដែលបង្ហាញក្នុងន័យនៃល្បឿនពិត និងប្រឌិត យើងទទួលបាន

កន្លែងណា ,

កន្លែងណា v o- ល្បឿនប្រឌិត។

ដូច្នេះល្បឿនពិតប្រាកដ

ល្បឿននៃអង្គធាតុរាវពិតប្រាកដគឺតិចជាងល្បឿនដែលបានគណនាពីកន្សោមនេះ ចាប់តាំងពីប្រវែងនៃឆានែលដោយសារភាពច្របូកច្របល់របស់វាធំជាងកម្ពស់ស្រទាប់នៅក្នុង α ទៅដង និងខុសគ្នាពីវាកាន់តែច្រើន កាន់តែច្រើន α ទៅ. ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាពខុសគ្នានេះមិនសំខាន់ទេប្រសិនបើនៅក្នុងរូបមន្ត Darcy-Weisbach ជំនួសឱ្យ លីត្រ ទៅប្រើកម្ពស់ស្រទាប់ ម៉ោង.

បន្ទាប់មកជំនួសតម្លៃរូបមន្ត (4.15) ឃ អ៊ី, vនិង l e = h, យើងទទួលបាន

ដូចទៅនឹងចលនានៃសារធាតុរាវនៅក្នុងបំពង់ដែរ មេគុណធន់ទ្រាំ λ អាស្រ័យលើរបបលំហូរដែលកំណត់ដោយលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Reynolds ។

ការជំនួសតម្លៃនៃ ឃ អ៊ីពីរូបមន្ត (4.16) និងល្បឿនពីរូបមន្ត (4.17) យើងទទួលបាន

. (4.19)

តើល្បឿននៃអង្គធាតុរាវនៅឯណា។

ពីទិន្នន័យពិសោធន៍ គេបានរកឃើញថា សម្រាប់គ្រប់ទម្រង់នៃចលនាវត្ថុរាវ សមីការទូទៅសម្រាប់ការគណនាមេគុណអូសគឺអាចអនុវត្តបាន។ λ

. (4.20)

នៅពេលដែលអង្គធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់តូចៗ ភាពច្របូកច្របល់នៃលំហូរកើតឡើងលឿនជាងពេលដែលហូរតាមបំពង់ ដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងពីរបបមួយទៅរបបមួយទៀត។ របប laminar អនុវត្តជាក់ស្តែងនៅ ឡើងវិញ < 50.

នៅ ឡើងវិញ < 1 вторым слагаемым в формуле (4.20) можно пренебречь. При ឡើងវិញ> 7000 ភាពស្រដៀងគ្នាដោយខ្លួនឯងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ (ទាក់ទងទៅនឹង ឡើងវិញ) តំបន់នៃចលនាច្របូកច្របល់, i.e. ក្នុងករណីនេះយើងអាចសន្មត់បាន។ .

ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបមន្ត (4.18) ការបាត់បង់សម្ពាធដោយសារតែការកកិតភាគច្រើនអាស្រ័យលើ porosity នៃស្រទាប់ចាប់តាំងពីវាចូលទៅក្នុងសមីការទៅអំណាចទីបី។ porosity នៃស្រទាប់ភាគច្រើនអាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការផ្ទុកនិងនៅលើសមាមាត្រនៃអង្កត់ផ្ចិតនៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិនិងបរិធាន, i.e. ពី ឃ/ឃ. នៅក្នុងការអនុវត្ត ជាមួយនឹងការបំពេញដោយឥតគិតថ្លៃ ប្រភាគនៃបរិមាណឥតគិតថ្លៃប្រែប្រួលក្នុងរង្វង់ 0.35...0.5 ។

វាត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាដង់ស៊ីតេនៃស្រទាប់ដែលនៅជាប់នឹងជញ្ជាំងនៃបរិធានគឺតិចជាងនៅកណ្តាល។ នេះគឺដោយសារតែឥទ្ធិពលជញ្ជាំង។ D/d កាន់តែធំ ឥទ្ធិពលជញ្ជាំងកាន់តែតិច និងការចែកចាយមិនស្មើគ្នានៃល្បឿនលំហូរនៅកណ្តាល និងក្នុងតំបន់គ្រឿងបរិក្ខារ។

ខ្លឹមសារអ៊ីដ្រូឌីណាមិកនៃដំណើរការរាវមានដូចខាងក្រោម។ ប្រសិនបើលំហូរឡើងនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នឆ្លងកាត់ស្រទាប់នៃភាគល្អិតរឹងដែលមានទីតាំងនៅលើក្រឡាចត្រង្គដែលទ្រទ្រង់នៃបរិធាន (រូបភាព 4.4) នោះស្ថានភាពនៃស្រទាប់គឺខុសគ្នាអាស្រ័យលើល្បឿននៃលំហូរនេះ។

ក) - ស្រទាប់ថេរ; ខ) - ស្រទាប់រំពុះ (រាវ); គ) - ការបញ្ចូលភាគល្អិតដោយលំហូរ

រូបភាព 4.4- ចលនានៃសារធាតុរាវតាមរយៈស្រទាប់គ្រាប់

នៅអត្រាលំហូរទាបនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នដែលឆ្លងកាត់ស្រទាប់ក្រានីលពីខាងក្រោម របៀបចម្រោះធម្មតាកើតឡើង ដែលភាគល្អិតរឹងនៅតែគ្មានចលនា (រូបភាព 4.4, ក) ។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿននៃលំហូរដែលឆ្លងកាត់បណ្តាញ intergranular នៃស្រទាប់ សម្ពាធលើភាគល្អិតនីមួយៗរបស់វាកើនឡើងតាមរូបមន្តរបស់ញូតុនក្នុងសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃល្បឿននេះ។ គម្លាតរវាងភាគល្អិតកើនឡើង ទំនាក់ទំនងរវាងពួកវាថយចុះ ហើយពួកគេទទួលបានឱកាសកាន់តែច្រើនសម្រាប់ចលនាវឹកវរនៅគ្រប់ទិសទី។ ម៉ាស់នៃភាគល្អិតរឹង ដែលជាលទ្ធផលនៃការលាយបន្តគ្នាក្នុងលំហូរឡើងលើ ចូលមកក្នុងស្ថានភាពចល័តយ៉ាងងាយស្រួល ដោយនឹកឃើញដល់វត្ថុរាវដែលកំពុងពុះ។ ការព្យួរលទ្ធផលត្រូវបានគេហៅថា គ្រែព្យួរឬរាវ(រូបភាព 4.4, ខ) ។

ស្ថានភាព និងលក្ខខណ្ឌនៃអត្ថិភាពនៃស្រទាប់ផ្អាក អាស្រ័យលើល្បឿននៃលំហូរឡើងលើ និងលក្ខណៈរូបវន្តនៃប្រព័ន្ធ៖ ដង់ស៊ីតេ viscosity ទំហំភាគល្អិត។ល។ វី វី > v(របៀបត្រង); ស្រទាប់នឹងស្ថិតក្នុងស្ថានភាពលំនឹង (សំកាំង) ប្រសិនបើ វី វី ≈ v(ស្រទាប់ទម្ងន់); ភាគល្អិតរឹងនឹងផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅនៃលំហូរប្រសិនបើ វី វី < v(particle entrainment) (រូប 4.4, គ)។

ល្បឿនដែលអចល័តនៃស្រទាប់ត្រូវបានខូច ហើយវាចាប់ផ្តើមចូលទៅក្នុងសភាពរាវត្រូវបានគេហៅថា អត្រាលំហូរសារធាតុរាវ (v ps) នៅពេលបង្កើនអត្រាលំហូរប្រតិបត្តិការ v oមុន v psកម្ពស់នៃស្រទាប់អនុវត្តមិនផ្លាស់ប្តូរទេប៉ុន្តែធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្ររបស់វាកើនឡើង។ នៅពេលដែលលំហូរឈានដល់ល្បឿន v psកម្លាំង adhesive ត្រូវបានយកឈ្នះ ហើយការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនឹងស្មើនឹងទម្ងន់នៃភាគល្អិត។ ដូច្នេះភាពធន់ទ្រាំលើគ្រែនៅពេលចាប់ផ្តើមនៃសារធាតុរាវអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយរូបមន្ត

កន្លែងណា G h- ទម្ងន់នៃភាគល្អិតរឹងនៅក្នុងស្រទាប់; ស- តំបន់កាត់នៃឧបករណ៍, ម៉ោង- កម្ពស់នៃស្រទាប់ថេរ; ρ tនិង ρ- ដង់ស៊ីតេនៃភាគល្អិតរឹង និងរាវ (ឧស្ម័ន) រៀងគ្នា; - porosity នៃស្រទាប់ថេរ - បរិមាណកាន់កាប់ដោយភាគល្អិតនៃស្រទាប់។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀត v ០ស្រទាប់ត្រូវបានបំផ្លាញ ហើយការបញ្ចូលដ៏ធំនៃភាគល្អិតចាប់ផ្តើម ដែលត្រូវនឹងល្បឿន វី វី. អាស្រ័យហេតុនេះ ដែនកំណត់នៃអត្ថិភាពនៃគ្រែ fluidized ត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿន v psនិង វី វី. សមាមាត្រអត្រាលំហូរប្រតិបត្តិការ v ០ដល់អត្រានៃការចាប់ផ្តើមនៃសារធាតុរាវ v psហៅ លេខ fluidization K v

លេខនេះកំណត់លក្ខណៈនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃការលាយនៃភាគល្អិតនៅក្នុងគ្រែ fluidized (fluidized) ។ ការពិសោធន៍បានបង្កើតឡើងថាអាំងតង់ស៊ីតេលាយខ្ពស់បំផុតត្រូវគ្នានឹង Kv= 2. នៅក្នុងការអនុវត្ត, អត្រាលំហូរ v psកំណត់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ឬរោងចក្រសាកល្បង។

នៅក្នុងរូបភព។ រូបភាពទី 4.5 បង្ហាញក្រាហ្វនៃការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនៅក្នុងស្រទាប់នៃសម្ភារៈគ្រាប់ អាស្រ័យលើល្បឿននៃលំហូរឡើងលើ។

(a) - ខ្សែកោង fluidization ដ៏ល្អ; (ខ) - ខ្សែកោងលំហូរទឹកពិតប្រាកដ

រូបភាព 4.5- ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធធ្លាក់ចុះនៅក្នុងស្រទាប់នៃសម្ភារៈគ្រាប់ អាស្រ័យលើល្បឿននៃលំហូរឧស្ម័ន (រាវ) ឆ្លងកាត់ស្រទាប់

នៅពេលដែលលំហូរឈានដល់ល្បឿន entrainment () ភាគល្អិតរឹងចាប់ផ្តើមត្រូវបានយកចេញពីស្រទាប់ ហើយចំនួនរបស់វានៅក្នុងបរិធានថយចុះ។ porosity នៃស្រទាប់បែបនេះមាននិន្នាការទៅ 1 ហើយភាពធន់នៃស្រទាប់ទៅខាងស្តាំនៃចំណុច B (រូបភាព 4.5, a) ក៏ថយចុះផងដែរ។ បង្ហាញក្នុងរូប។ 4.5 ហើយក្រាហ្វ OAB ត្រូវបានគេហៅថា ខ្សែកោង fluidization ដ៏ល្អ.

នៅក្នុងការអនុវត្ត ខ្សែកោង fluidization ពិតប្រាកដខុសគ្នាពីជម្រើសដ៏ល្អ។ ភាពចោតនៃសាខាឡើងនៃខ្សែកោង fluidization ពិតប្រាកដត្រូវបានកំណត់ដោយដង់ស៊ីតេនៃការវេចខ្ចប់ដំបូង (backfill) នៃភាគល្អិតរឹង: ជាមួយនឹងការវេចខ្ចប់ក្រាស់ ភាពធន់នៃស្រទាប់គឺខ្ពស់ជាងបន្តិច ហើយសាខាឡើងគឺចោតជាង (រូបភាព 4.5, ខ, ខ្សែកោង 1) ជាមួយនឹងការវេចខ្ចប់ដែលធូររលុង វាមានប្រហោង (រូបភាព 4.5, ខ, ខ្សែកោង 1 ខ, ខ្សែកោង 2)។ នៅពេលស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរទៅសភាពរាវ សម្ពាធកំពូលមួយត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ (ចំណុច A, រូបភាព 4.5, ខ) ដោយសារតែតម្រូវការចំណាយថាមពលបន្ថែមដើម្បីយកឈ្នះលើកម្លាំងស្អិត។ ទំហំនៃសម្ពាធកំពូលត្រូវបានកំណត់ដោយដង់ស៊ីតេនៃការវេចខ្ចប់ដំបូង (ការបំពេញ) នៃភាគល្អិតរូបរាងនិងស្ថានភាពផ្ទៃរបស់វា។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្មសម្ភារសំណង់ ដំណើរការរាវត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធដំណាក់កាលឧស្ម័ន-រឹង។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធនេះ លំហូរចេញជាទូទៅមិនមានលក្ខណៈដូចគ្នាទេ។ ឧស្ម័នមួយចំនួនផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់ក្នុងទម្រង់ជាពពុះ ឬតាមរយៈបណ្តាញមួយ ឬច្រើន ដែលតាមរយៈនោះបរិមាណឧស្ម័នយ៉ាងច្រើនហូរចេញ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង ឥរិយាបថរបស់ស្រទាប់ភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើលក្ខណៈពិសេសនៃការរចនានៃបរិធាន និងទំហំភាគល្អិត។ ដូច្នេះនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលមានសមាមាត្រខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងឧបករណ៍តូចចង្អៀត និងខ្ពស់) និងជាមួយភាគល្អិតធំ ពពុះឧស្ម័នដែលបញ្ចូលគ្នានៅពេលវាកើនឡើង អាចបង្កើតជា "ដោត" ឧស្ម័នជាបន្តបន្ទាប់។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ fluidized ត្រូវបានបំបែកដោយដោតឧស្ម័នចូលទៅក្នុងស្រទាប់ដាច់ដោយឡែកហើយការបំបែកឧស្ម័នត្រូវបានអមដោយការចេញផ្សាយនៃភាគល្អិតរឹង។ របៀបនៃប្រតិបត្តិការនេះត្រូវបានគេហៅថា piston fluidization. វាគឺជាការមិនចង់បានយ៉ាងខ្លាំង។

នៅពេលដែលការសាយភាយភាគល្អិតតូចបំផុត (25...40 មីក្រូ) ដែលមានទំនោរខ្ពស់ក្នុងការបង្កើតចរន្តអគ្គិសនី ប្រមូលផ្តុំគ្នា និងស្អិតជាប់គ្នា ដែលគេហៅថាការហូរចេញគឺអាចធ្វើទៅបាន ដែលជាករណីកំណត់នៃការច្របាច់បញ្ចូលគ្នានៃលំហូរឧស្ម័នដែលផ្លាស់ទីតាមបណ្តាញជាច្រើនចូលទៅក្នុង មួយ ជាធម្មតានៅជិតអ័ក្សនៃឧបករណ៍។ លំហូរនៃការព្យួរឧស្ម័នដែលផ្លាស់ទីក្នុងឆានែលបន្តបែបនេះបង្កើតបានជាប្រភពនៃភាគល្អិតរឹងនៅពីលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ ខណៈដែលតំបន់ជាប់គាំងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅបរិមាត្រនៃបរិធាន។ របៀបនៃប្រតិបត្តិការនេះត្រូវបានគេហៅថា ហក់ឡើង. ដើម្បីលុបបំបាត់ការរំលោភលើរបបនៃសារធាតុរាវនេះ ការបញ្ចូលថាមពលមេកានិកបន្ថែមទៅក្នុងស្រទាប់ត្រូវបានប្រើប្រាស់តាមរយៈប្រភេទផ្សេងៗនៃឧបករណ៍លាយ និងរំញ័រ (ការបំភាយឧស្ម័ន-មេកានិច)។

ដោយសារដំណើរការនៃសារធាតុរាវបច្ចុប្បន្នមិនអាចកែប្រែបានចំពោះការគណនាច្បាស់លាស់ អង្គការឧស្សាហកម្មរបស់ពួកគេពាក់ព័ន្ធនឹងការពិសោធន៍ និងការធ្វើតេស្តមួយចំនួនធំក្រោមលក្ខខណ្ឌពាក់កណ្តាលផលិតកម្ម។

៤.៤. លំហូរខ្សែភាពយន្តរាវនិងពពុះ

ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាជាច្រើនត្រូវបានអមដោយការបង្កើតធូលី។ ដើម្បីដកធូលីចេញពីឧស្ម័នផ្សង ក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតជាច្រើន ការសម្អាតសើមត្រូវបានប្រើដោយផ្អែកលើទំនាក់ទំនងរវាងឧស្ម័នដែលផ្ទុកដោយធូលី និងវត្ថុរាវសម្អាត។

ដើម្បីផ្តល់ផ្ទៃទំនាក់ទំនងយ៉ាងសំខាន់ អង្គធាតុរាវត្រូវបានបង្ខំឱ្យហូរក្រោមឥទ្ធិពលនៃទំនាញតាមជញ្ជាំងបញ្ឈរ ឬទំនោរ ហើយឧស្ម័នធូលីត្រូវបានដឹកនាំពីបាតឡើងលើ ដូច្នេះវត្ថុរាវរឹងត្រូវបានសើមដោយអង្គធាតុរាវនេះ។ ដំណើរការសម្អាតនេះត្រូវបានគេហៅថា ការសម្អាតលំហូរខ្សែភាពយន្ត។ ជាឧទាហរណ៍ ប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនសម្អាត centrifugal គឺផ្អែកលើគោលការណ៍នេះ។

ឧបករណ៍ដែលឧស្ម័នឆ្លងកាត់ស្រទាប់នៃអង្គធាតុរាវ បង្កើតជាយន្តហោះដាច់ដោយឡែក ពពុះ ពពុះ និងប្រេះ ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ផងដែរ ដែលជាតួយ៉ាងសម្រាប់ឧបករណ៍ស្រូបយកពពុះ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា bubbling ។ ពពុះគឺជាបំពង់មួយដែលមានរន្ធសម្រាប់ខ្យល់ចេញចូល។

លំហូរខ្សែភាពយន្តរាវ

នៅពេលដែលខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃលំហូរតាមយន្តហោះបញ្ឈរ ឬទំនោរ ករណីដូចខាងក្រោមអាចធ្វើទៅបាន៖

ខ្សែភាពយន្តស្រក់នៅពេលទំនាក់ទំនងជាមួយឧស្ម័នស្ថានី;

លំហូរនៃខ្សែភាពយន្តឆ្ពោះទៅរកលំហូរឧស្ម័នផ្លាស់ទី។

យន្តការលំហូរខ្សែភាពយន្តនៅក្នុងករណីចុងក្រោយគឺអាស្រ័យលើល្បឿនលំហូរ។ នៅល្បឿនឧស្ម័នទាប (រហូតដល់ 3.5 m/s) លំហូរបញ្ច្រាសមិនមានឥទ្ធិពលខ្លាំងលើលំហូរនៃអង្គធាតុរាវទេ ហើយរបៀបនៃចលនារបស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយទំនាញ ភាព viscosity នៃអង្គធាតុរាវ និងកម្លាំងកកិតដែល កើតឡើងរវាងសារធាតុរាវហូរនិងផ្ទៃជញ្ជាំង (ករណីនៃលំហូរ laminar) ។

ជាមួយនឹងល្បឿនកើនឡើងលំហូរឧស្ម័នថយចុះលំហូរនៃអង្គធាតុរាវដោយសារតែការកើនឡើងនៃកម្លាំងកកិតនៃឧស្ម័ននៅលើអង្គធាតុរាវ។ ជាលទ្ធផល ល្បឿនលំហូរសារធាតុរាវថយចុះ ហើយកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តរបស់វាកើនឡើង រហូតដល់រលកមួយលេចឡើង (ករណីនៃលំហូររលក)។

នៅល្បឿនឧស្ម័នដ៏សំខាន់ លំហូរអាចបណ្តាលឱ្យខ្សែភាពយន្តរាវបំបែកចេញពីជញ្ជាំង ឬលំហូរបញ្ច្រាស (បញ្ច្រាស) នៃខ្សែភាពយន្ត (រូបភាព 4.6, គ)។

(a) - លំហូរ laminar; ខ) - លំហូររលក; (គ) - ការបំបែកខ្សែភាពយន្ត (បញ្ច្រាស)

រូបភាព 4.6- លំហូរនៃខ្សែភាពយន្តរាវតាមជញ្ជាំងបញ្ឈរ

ធម្មជាតិនៃលំហូរខ្សែភាពយន្តត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃនៃខ្សែភាពយន្ត Reynolds ចំនួន និងល្បឿននៃលំហូរឧស្ម័នដែលនឹងមកដល់

កន្លែងណា v- ល្បឿននៃចលនានៃខ្សែភាពយន្តរាវ; ឃ អ៊ី- អង្កត់ផ្ចិតខ្សែភាពយន្តសមមូល;

ρ, μ fគឺជាដង់ស៊ីតេ និង viscosity ថាមវន្តនៃអង្គធាតុរាវរៀងៗខ្លួន។

ចូរយើងស្វែងរកអង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃខ្សែភាពយន្ត។ ប្រសិនបើ ទំ- បរិវេណនៃផ្ទៃដែលខ្សែភាពយន្តហូរ, δ - កម្រាស់របស់ខ្សែភាពយន្ត បន្ទាប់មកផ្ទៃកាត់នៃខ្សែភាពយន្តនឹងស្មើនឹង

អង្កត់ផ្ចិតខ្សែភាពយន្តសមមូល

ជាមួយនេះនៅក្នុងចិត្ត Re plនឹងទទួលបានទម្រង់

វាពិបាកក្នុងការវាស់កម្រាស់ និងល្បឿននៃចលនារបស់ខ្សែភាពយន្ត ដូច្នេះបរិមាណ (ម៉ាស់) នៃសារធាតុរាវដែលហូរក្នុងមួយឯកតាពេលឆ្លងកាត់តាមប្រវែងឯកតានៃបរិវេណនៃផ្ទៃដែលតាមធម្មតា ខ្សែភាពយន្តហូរត្រូវបានកំណត់ អ្វីដែលគេហៅថា ដង់ស៊ីតេប្រព័ន្ធធារាសាស្រ្ត λ

គីឡូក្រាម/(m∙s)

កន្លែងណា ម- អត្រាលំហូរនៃអង្គធាតុរាវ, គីឡូក្រាម / វិនាទី។

ដោយគិតពីចំណុចនេះ លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Reynolds (ខ្សែភាពយន្ត) នឹងយកទម្រង់

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនបោកគក់ centrifugal (scrubbers គឺជាឧបករណ៍សម្រាប់លាងឧស្ម័នដោយការបាញ់រាវក្នុងចន្លោះឧស្ម័ន) ដែលរចនាដោយអតីតវិទ្យាស្ថាន All-Union Thermal Engineering Institute ឧស្ម័នដែលមានធូលីចូលទៅក្នុងតួស៊ីឡាំង 1 ដល់បំពង់ទី 2 ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់នៅកម្ពស់ជាក់លាក់មួយពីបាតនៃ ឧបករណ៍ tangential ទៅវា (រូបភាព 4.6, ក) ។

នៅក្នុងដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាផ្សេងៗ ជារឿយៗគេត្រូវដោះស្រាយជាមួយនឹងចលនានៃលំហូរតាមរយៈស្រទាប់នៃវត្ថុធាតុគ្រាប់ ឬដុំ ព្រមទាំងធាតុខ្ចប់នៃទំហំ និងរូបរាងផ្សេងៗ។ ក្នុងករណីនេះស្រទាប់អាចជា monodisperse (មានភាគល្អិតដែលមានទំហំដូចគ្នា) ។ ចលនាបែបនេះគឺជាតួយ៉ាងសម្រាប់ដំណើរការអ៊ីដ្រូមេកានិកដែលធ្វើឡើងនៅក្នុងម៉ាស៊ីនបោកគក់ តម្រង ម៉ាស៊ីនសម្ងួត ម៉ាស៊ីនសម្ងួត សារធាតុស្រូបយក សារធាតុចម្រាញ់ រ៉េអាក់ទ័រគីមី និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀត។

នៅពេលដែលចន្លោះទំនេររវាងភាគល្អិតនៃស្រទាប់ត្រូវបានបំពេញដោយអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន លំហូរក្នុងពេលដំណាលគ្នានឹងហូរជុំវិញភាគល្អិតនីមួយៗ ឬធាតុនៃស្រទាប់ ហើយផ្លាស់ទីទៅក្នុងរន្ធញើស និងចន្លោះប្រហោង បង្កើតបានជាប្រព័ន្ធនៃបណ្តាញ tortuous នៃផ្នែកឆ្លងកាត់អថេរ។ អាស្រ័យលើល្បឿនលំហូរ ករណីខាងក្រោមអាចធ្វើទៅបាន៖

- រាវ ឬឧស្ម័នក្នុងអត្រាលំហូរទាប ឆ្លងកាត់ស្រទាប់ ដូចជាតាមរយៈតម្រង។ ក្នុងករណីនេះ ភាគល្អិតរឹងដែលបង្កើតជាស្រទាប់គឺនៅសម្រាក ហើយការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ ឬភាពធន់នៃស្រទាប់ក៏កើនឡើងផងដែរ ដោយសារល្បឿនលំហូរកើនឡើង។

- ស្រទាប់នៃភាគល្អិតនៃវត្ថុរឹង នៅពេលឈានដល់អត្រាលំហូរជាក់លាក់មួយ ចាប់ផ្តើមកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ភាគល្អិតនីមួយៗរបស់វាទទួលបានសមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ទី និងលាយ ហើយសម្ពាធធ្លាក់ចុះ ពោលគឺឧ។ ភាពធន់នៃស្រទាប់ក្លាយជាថេរ;

- ភាគល្អិតនៃសម្ភារៈស្រទាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃល្បឿននៃលំហូររាវ ឬឧស្ម័ន ត្រូវបានអនុវត្តដោយលំហូរ និងបង្កើតជាផ្អាក។ ស្ថានភាពនេះកើតឡើងនៅពេលដែលធន់ទ្រាំនឹងចលនានៃភាគល្អិតបុគ្គលដែលផ្អាកនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន ស្មើនឹងទម្ងន់នៃភាគល្អិតនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកនេះ។ ស្ថានភាពនៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈរឹងត្រូវបានគេហៅថា រាវនិងស្រទាប់ - ឆ្អិន. ល្បឿននៃភាគល្អិតនៃវត្ថុរឹងដែលផ្អាកនៅក្នុងលំហូរមួយត្រូវបានគេហៅថា ល្បឿនwithania;

- នៅពេលដែលល្បឿនលំហូរកើនឡើងដល់តម្លៃធំជាងល្បឿនកើនឡើង ពោលគឺឧ។
, ភាគល្អិតរឹងត្រូវបានអនុវត្តដោយលំហូរចេញពីបរិធាន;

- ប្រសិនបើល្បឿនលំហូរតិចជាងល្បឿនកើនឡើង ឧ.
សារធាតុដែលផ្អាកស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដី។

លក្ខណៈសំខាន់នៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈគ្រាប់ឬដុំគឺ porosity , ទំហំភាគល្អិត រាងធរណីមាត្រ និងផ្ទៃដីជាក់លាក់ .

ភាពផុយស្រួយតំណាងឱ្យប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរក្នុងបរិមាណសរុបនៃស្រទាប់

(1.97)

កន្លែងណា
- បរិមាណស្រទាប់ បរិមាណទំនេរ និងបរិមាណដំណាក់កាលរឹងរៀងៗខ្លួន;
- ដង់ស៊ីតេភាគច្រើននៃសម្ភារៈគ្រាប់ និងដង់ស៊ីតេនៃសម្ភារៈខ្លួនឯង។

ផ្ទៃជាក់លាក់f(m 2 / m 3) គឺជាផ្ទៃនៃភាគល្អិតរឹងក្នុងមួយឯកតាបរិមាណនៃស្រទាប់។ នៅក្នុងស្រទាប់ monodisperse នៃភាគល្អិតស្វ៊ែរដែលមានអង្កត់ផ្ចិតមួយ។ ផ្ទៃជាក់លាក់អាចត្រូវបានកំណត់តាមរយៈ porosity នៃស្រទាប់និងទំហំភាគល្អិត:

. (1.98)

អង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃឆានែលដែលបង្កើតឡើងដោយការចាត់ទុកជាមោឃៈរវាងភាគល្អិតនៃវត្ថុរឹងក៏អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរន្ធគ្រែនិងទំហំភាគល្អិត:

. (1.99)

ចលនានៃសារធាតុរាវតាមរយៈស្រទាប់ថេរ

ច្បាប់ធន់ទ្រាំសម្រាប់ស្រទាប់ស្ថានីនៃសមា្ភារៈគ្រាប់ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយសមីការ (1.60) អាចត្រូវបានសរសេរជាទម្រង់

, (1.100)

កន្លែងណា
- ការបាត់បង់សម្ពាធនៅពេលដែលលំហូររាវ ឬឧស្ម័នផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់។ - កម្ពស់ស្រទាប់;
- ល្បឿនលំហូរ;
- អង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃបណ្តាញរវាងភាគល្អិតរឹង;
- មេគុណធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់។

សមីការ (1.100) រួមបញ្ចូលល្បឿនលំហូរពិតប្រាកដដែលពិបាកកំណត់។ ជាធម្មតាវាត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃល្បឿនដែលទាក់ទងជាធម្មតាទៅនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃស្រទាប់ឬបរិធាន។ ល្បឿននេះស្មើនឹងសមាមាត្រនៃអត្រាលំហូរបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវទៅផ្ទៃផ្នែកឆ្លងកាត់ទាំងមូលនៃស្រទាប់ ត្រូវបានគេហៅថាល្បឿនប្រឌិត និងត្រូវបានតំណាងដោយ . ទំនាក់ទំនងរវាងល្បឿនពិត និងប្រឌិតត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង

. (1.101)

តាមពិតល្បឿន
តិចជាងវាមកពីទំនាក់ទំនង (1.101) ដោយសារតែកោងនៃឆានែល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាពខុសគ្នានេះមិនមានផលប៉ះពាល់ខ្លាំងលើប្រភេទនៃទំនាក់ទំនងដែលបានគណនាសម្រាប់កំណត់ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រទេ។

ប្រសិនបើយើងកែតម្រូវសម្រាប់ tortuosity នៃឆានែល
, តម្លៃជំនួស
និង
, យើងទទួលបាន

(1.102)

, (1.103)

កន្លែងណា - ដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវដែលឆ្លងកាត់ស្រទាប់។

មាត្រដ្ឋាន
គឺជាមុខងារនៃរបបលំហូរតាមរយៈស្រទាប់។ តម្លៃសំខាន់នៃលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Reynolds ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការបញ្ចប់នៃរបប laminar ត្រូវបានគេយកស្មើនឹង
. នៅក្នុងករណីនៃរបៀប laminar ដើម្បីកំណត់
អ្នកអាចប្រើកន្សោមដែលទទួលបានមុននេះសម្រាប់ការហូរចូលក្នុងបំពង់ត្រង់នេះបើយោងតាមនោះ

. (1.104)

(1.105)

. (1.106)

នៅក្នុងរបៀបច្របូកច្របល់ការប្តេជ្ញាចិត្ត
ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលំបាកបន្ថែមដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃភាពរដុបលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតរឹង។ ដូច្នេះហើយ នៅក្នុងការអនុវត្ត គេប្រើរូបមន្តពាក់កណ្តាលអាណាចក្រសកល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកំណត់ពីការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ ទំក្នុងជួរគ្មានដែនកំណត់នៃតម្លៃ Re:

. (1.107)

ស្រទាប់ porous និង granular

នៅក្នុងដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាគីមីជាច្រើន អង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់ស្ថានីនៃវត្ថុធាតុដែលមានធាតុផ្សំនីមួយៗ។

រូបរាង និងទំហំនៃធាតុនៃស្រទាប់ក្រានីតគឺមានភាពចម្រុះណាស់៖ ភាគល្អិតតូចបំផុតនៃស្រទាប់នំត្រង គ្រាប់ គ្រាប់ និងបំណែកនៃកាតាលីករ ឬសារធាតុ adsorbents សាកសពខ្ចប់ធំ (ក្នុងទម្រង់ជាចិញ្ចៀន ក្រវិល។ល។) ដែលប្រើក្នុងការស្រូបចូល។ និងជួរឈរចំហុយ។ ក្នុងករណីនេះស្រទាប់ក្រានីតអាចជា monodisperseឬ polydisperseអាស្រ័យលើថាតើភាគល្អិតនៃស្រទាប់ដូចគ្នាមានទំហំដូចគ្នាឬខុសគ្នា។

នៅពេលដែលអង្គធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមស្រទាប់ក្រានីត នៅពេលដែលលំហូរបានបំពេញចន្លោះទំនេរទាំងស្រុងរវាងភាគល្អិតនៃស្រទាប់ យើងអាចសន្មត់ថាអង្គធាតុរាវក្នុងពេលដំណាលគ្នាហូរជុំវិញធាតុនីមួយៗនៃស្រទាប់ ហើយផ្លាស់ទីទៅក្នុងបណ្តាញនៃរាងមិនទៀងទាត់ដែលបង្កើតឡើងដោយការចាត់ទុកជាមោឃៈ និង រន្ធញើសរវាងធាតុ។ ការសិក្សាអំពីចលនាបែបនេះ ដូចដែលបានបង្ហាញ បង្កើតជាបញ្ហាចម្រុះនៃធារាសាស្ត្រ។

នៅពេលគណនាធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់ក្រានីត ការពឹងផ្អែកស្រដៀងគ្នាក្នុងទម្រង់ទៅនឹងសមីការ (II.67a) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ការបាត់បង់សម្ពាធដោយសារតែការកកិតនៅក្នុងបំពង់:

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មេគុណ l ក្នុងសមីការ (II.75) ត្រឹមតែត្រូវគ្នាជាផ្លូវការទៅនឹងមេគុណកកិតក្នុងសមីការ (II.67a)។ វាឆ្លុះបញ្ចាំងមិនត្រឹមតែឥទ្ធិពលនៃភាពធន់នឹងការកកិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានភាពធន់ទ្រាំក្នុងតំបន់បន្ថែមដែលកើតឡើងនៅពេលដែលសារធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមខ្សែកោងនៅក្នុងស្រទាប់ ហើយហូរជុំវិញធាតុនីមួយៗនៃស្រទាប់។ ដូច្នេះ l ក្នុងសមីការ (II.72) គឺជាមេគុណធន់ទ្រាំទាំងមូល។

អង្កត់ផ្ចិតសមមូល ឃ e ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃឆានែលនៅក្នុងស្រទាប់ granular អាចត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម។

ស្រទាប់ក្រានីលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយទំហំនៃភាគល្អិតរបស់វា ក៏ដូចជាផ្ទៃជាក់លាក់ និងប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរ។

ផ្ទៃជាក់លាក់ ក(m 2 / m 3) តំណាងឱ្យផ្ទៃនៃធាតុ ឬភាគល្អិតនៃសម្ភារៈដែលស្ថិតនៅក្នុងបរិមាណឯកតាដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់មួយ

ប្រភាគទំហំឥតគិតថ្លៃ, ឬ porosity e បង្ហាញពីទំហំទំនេររវាងភាគល្អិតក្នុងមួយឯកតាភាគដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់។

ប្រសិនបើ វ- បរិមាណសរុបដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់គ្រាប់ និង វ 0 គឺជាបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយធាតុខ្លួនឯង ឬភាគល្អិតបង្កើតស្រទាប់ បន្ទាប់មក e = ( វ− វ 0)/វ, i.e. គឺជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រ។

អនុញ្ញាតឱ្យផ្នែកឈើឆ្កាងនៃបរិធានដែលពោរពេញទៅដោយស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គ ស (ម ២) ហើយកម្ពស់ស្រទាប់គឺ ន (ម) បន្ទាប់មកកម្រិតសំឡេងនៃស្រទាប់ V=SHនិងកម្រិតសំឡេង V 0 = SH(១ − អ៊ី)។ ដូច្នោះហើយទំហំទំនេរនៃស្រទាប់ វផ្លូវ =SH e និងផ្ទៃនៃភាគល្អិតដែលស្មើនឹងផ្ទៃនៃឆានែលដែលពួកគេបង្កើតគឺ សា.

ដើម្បីកំណត់ផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃបណ្តាញនៃស្រទាប់ ឬផ្នែកឆ្លងកាត់នៃស្រទាប់ ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការគណនា ឃអូ យើងត្រូវបែងចែកទំហំទំនេរនៃស្រទាប់ វ sv សម្រាប់ប្រវែងនៃឆានែល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយប្រវែងរបស់ពួកគេមិនដូចគ្នាទេហើយត្រូវតែជាមធ្យម។ ប្រសិនបើប្រវែងមធ្យមនៃឆានែលលើសពីកម្ពស់សរុបនៃស្រទាប់ដោយដង នោះប្រវែងមធ្យមនៃឆានែលគឺស្មើនឹង ហហើយផ្នែកឆ្លងកាត់ដោយឥតគិតថ្លៃនៃស្រទាប់គឺ SH e/a ទៅ ហ = ស e/a k ដែល a k គឺជាមេគុណកោងឆានែល។

បរិវេណសើមនៃផ្នែកឥតគិតថ្លៃនៃស្រទាប់អាចត្រូវបានគណនាដោយបែងចែកផ្ទៃសរុបនៃឆានែលដោយប្រវែងមធ្យមរបស់ពួកគេពោលគឺឧ។ SH a/a ទៅ ហ = ស a/a k ។

អាស្រ័យហេតុនេះ អង្កត់ផ្ចិតសមមូលនៃឆានែលក្នុងស្រទាប់ក្រានីល យោងតាមសមីការ (II.27a) នឹងត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយសមាមាត្រ

(II.76)

ដូច្នេះ អង្កត់ផ្ចិតសមមូលសម្រាប់ស្រទាប់ក្រានីតត្រូវបានកំណត់ដោយការបែងចែកបួនភាគនៃទំហំទំនេរនៃស្រទាប់ដោយផ្ទៃជាក់លាក់របស់វា។

អង្កត់ផ្ចិតសមមូល ឃ e ក៏អាចត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃទំហំនៃភាគល្អិតដែលបង្កើតស្រទាប់។ អនុញ្ញាតឱ្យនៅម៉ោង 1 ម ៣កាន់កាប់ដោយស្រទាប់, មាន ទំភាគល្អិត។ បរិមាណនៃភាគល្អិតខ្លួនឯងគឺស្មើនឹង (1 - អ៊ី) ហើយផ្ទៃរបស់ពួកគេគឺ a,

បរិមាណមធ្យមនៃភាគល្អិតមួយ។

និងផ្ទៃរបស់វា។

កន្លែងណា ឃ- អង្កត់ផ្ចិតនៃស្វ៊ែរសមមូលដែលមានបរិមាណដូចគ្នានឹងភាគល្អិត; ច- កត្តារូបរាងកំណត់ដោយសមីការ (II.76); សម្រាប់ភាគល្អិតស្វ៊ែរ ច = 1.

បន្ទាប់មកសមាមាត្រនៃផ្ទៃភាគល្អិតទៅនឹងបរិមាណរបស់វា។

ការជំនួសតម្លៃ កចូលទៅក្នុងសមីការ (II.76) យើងទទួលបាន

សម្រាប់ស្រទាប់ក្រានីត polydisperse អង្កត់ផ្ចិតគណនា ឃគណនាពីសមាមាត្រ

កន្លែងណា x ខ្ញុំ- volumetric ឬ, នៅដង់ស៊ីតេដូចគ្នា, ប្រភាគម៉ាសនៃភាគល្អិតដែលមានអង្កត់ផ្ចិតមួយ។ ឃ ខ្ញុំ. នៅពេលកំណត់សមាសភាពបំបែកដោយការវិភាគ Sieve បានតម្លៃ ឌីតំណាងឱ្យទំហំ Sieve ជាមធ្យមនៃប្រភាគដែលត្រូវគ្នា i.e. តម្លៃមធ្យមរវាងទំហំនៃការឆ្លងកាត់និងមិនតាមរយៈ sieves ។

សមីការ (II.72) រួមបញ្ចូលល្បឿនសារធាតុរាវពិតប្រាកដនៅក្នុងឆានែលនៃស្រទាប់ដែលពិបាករក។ ដូច្នេះ គួរតែបង្ហាញវាក្នុងន័យនៃល្បឿន ដែលទាក់ទងជាធម្មតាទៅនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃស្រទាប់ ឬបរិធាន។ ល្បឿននេះស្មើនឹងសមាមាត្រនៃអត្រាលំហូរបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវទៅតំបន់កាត់ទាំងមូលនៃស្រទាប់ត្រូវបានគេហៅថា ល្បឿនប្រឌិតនិងត្រូវបានកំណត់ដោយនិមិត្តសញ្ញា វ 0 .

ក្នុងករណីនេះដើម្បីគណនាល្បឿនជាក់ស្តែង ភាពកោងនៃបណ្តាញដែលរាវផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ត្រូវបានគេមិនអើពើតាមធម្មតាពោលគឺឧ។ ពិចារណាប្រវែងមធ្យមនៃបណ្តាញដែលស្មើនឹងកម្ពស់ ហស្រទាប់ (a k = 1) ។ នៅ លីត្រ = នផ្នែកឆ្លងសរុបនៃឆានែលគឺ SHអ៊ី/ ហ = សអ៊ី; ផលិតផលនៃផ្នែកឆ្លងកាត់នេះនិងល្បឿន វនៅក្នុងបណ្តាញគឺស្មើនឹងអត្រាលំហូរ volumetric ដែលអាចត្រូវបានកំណត់ដោយផលិតផលផងដែរ។ ស្វ 0. ពីទីនេះ សអ៊ី វ = ស្វ 0. ដូច្នោះហើយទំនាក់ទំនងរវាងល្បឿនពិតប្រាកដ វនិងល្បឿនប្រឌិត វ 0 ត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង

តាមពិតតម្លៃ វល្បឿនសារធាតុរាវនៅក្នុងបណ្តាញពិតគឺទាបជាង ហើយក្នុងកម្រិតធំជាងនេះ មេគុណកោងកាន់តែធំ វ j ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាពខុសគ្នានេះមិនមានផលប៉ះពាល់ខ្លាំងលើទម្រង់នៃសមីការនៃការរចនាសម្រាប់ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រទេ។ ដូច្នេះនៅក្នុងសមីការ (II.72) យើងជំនួស វយោងតាមកន្សោម (II.73) និងជំនួសឱ្យប្រវែងឆានែល លីត្រ- កម្ពស់សរុប ហស្រទាប់។ លើសពីនេះទៅទៀតជំនួសឱ្យ ឃ e ចូលទៅក្នុងសមីការ (II.74) យើងជំនួសកន្សោមរបស់វាស្របតាមការពឹងផ្អែក (II.77) បន្ទាប់មកយើងទទួលបាន

(II, ៨១)

មេគុណធន់ទ្រាំ ហដូចទៅនឹងចលនានៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុងបំពង់ និងចលនានៃសាកសពនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ អាស្រ័យទៅលើរបបធារាសាស្ត្រ ដែលកំណត់ដោយតម្លៃនៃលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Reynolds ។ ក្នុងករណីនេះ បន្ទាប់ពីការជំនួស w ពីការបញ្ចេញមតិ (II.81) និង d e យោងទៅតាមការពឹងផ្អែក (II.75) កន្សោមនៃលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Reynolds មានទម្រង់

កន្លែងណា វ- ល្បឿនម៉ាសនៃអង្គធាតុរាវ ចែកនឹង ១ ម ២ផ្នែកឆ្លងកាត់ឧបករណ៍, គីឡូក្រាម / ម 2 វិនាទី) ។

នៅពេលជំនួសផ្ទៃជាក់លាក់ក្នុងកន្សោម (II.82) កតម្លៃរបស់វាពីការពឹងផ្អែក (II.81) ឬដោយការជំនួសដោយផ្ទាល់ទៅក្នុង Re នៃបរិមាណ ឃ e យោងតាមសមីការ (II.77) យើងទទួលបានទំនាក់ទំនង៖

(II.83)

ស្មុគ្រស្មាញគ្មានវិមាត្រ Re 0 គឺជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យរបស់ Reynolds ដែលបានកែប្រែ ដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃល្បឿនសារធាតុរាវប្រឌិត និងទំហំភាគល្អិតស្រទាប់ ( ឃ- អង្កត់ផ្ចិតនៃបាល់ដែលមានបរិមាណដូចគ្នានឹងភាគល្អិត) ។

ភាពអាស្រ័យមួយចំនួនត្រូវបានស្នើឡើងសម្រាប់ការគណនាមេគុណធន់ទ្រាំ រនៅក្រោមរបៀបផ្សេងគ្នានៃចលនាសារធាតុរាវតាមរយៈស្រទាប់។ សមីការទាំងអស់នេះត្រូវបានទទួលដោយការសង្ខេបទិន្នន័យពិសោធន៍របស់អ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងៗ ហើយផ្តល់លទ្ធផលដែលស្របគ្នាច្រើន ឬតិច។ សម្រាប់របៀបបើកបរទាំងអស់ ជាពិសេស សមីការទូទៅគឺអាចអនុវត្តបាន។

នៅក្នុងសមីការនេះ លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Re 0 ត្រូវបានបង្ហាញដោយការពឹងផ្អែក (II.82) ឬ (II.83) ។

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថានៅពេលដែលរាវ (ឧស្ម័ន) ផ្លាស់ទីតាមរយៈស្រទាប់ granular ភាពច្របូកច្របល់កើតឡើងនៅក្នុងវាលឿនជាងពេលដែលហូរតាមបំពង់ហើយមិនមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងរវាង laminar និង turbulent ទេ។ របប laminar អនុវត្តជាក់ស្តែងនៅប្រហែល Re< 50. В данном режиме для зернистого слоя l = A/Re [ср. с уравнениями (II,53) и (II,62)].

នៅ Re< 1 вторым слагаемым в правой части уравнения (II,85) можно пренебречь и определять l по уравнению

នៅ Re > 7000 តំបន់ស្រដៀងគ្នានៃចលនាច្របូកច្របល់នៅក្នុងស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គកើតឡើង នៅពេលដែលពាក្យទីមួយនៅខាងស្តាំនៃសមីការ (II.134) អាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់ក្នុងករណីនេះ

[cf. ជាមួយនឹងកន្សោម (II.60) និង (II.62) សម្រាប់លំហូរនៃអង្គធាតុរាវតាមរយៈបំពង់ និងសម្រាប់ចលនានៃសាកសពនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ]។

សមីការ (II.85) គឺអាចអនុវត្តបានសម្រាប់ស្រទាប់ក្រានីតជាមួយនឹងការចែកចាយឯកសណ្ឋាននៃការចាត់ទុកជាមោឃៈ (ស្រទាប់បាល់ គ្រាប់ធញ្ញជាតិ ភាគល្អិតនៃរាងមិនទៀងទាត់)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សម្រាប់ក្បាលរាងជារង្វង់ តម្លៃនៃលីត្រ យោងទៅតាមសមីការនេះនៅក្នុងរបៀបច្របូកច្របល់ ត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានមិនដល់ ដោយសារតែប្រហោងខាងក្នុងនៃចិញ្ចៀនដែលរំខានដល់ឯកសណ្ឋាននៃការចែកចាយការចាត់ទុកជាមោឃៈ។

ចូរយើងពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីចលនា laminar នៃរាវតាមរយៈស្រទាប់ granular ។ របបនៃលំហូររាវនេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងដំណើរការទូទៅមួយសម្រាប់ការបំបែកប្រព័ន្ធ inhomogeneous - ការច្រោះតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុក porous (ស្រទាប់នៃ sediment និងរន្ធនៅក្នុងភាគថាសតម្រង) ។ ជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសតូច និងតម្លៃ Re ទាបដែលត្រូវគ្នា (តិចជាងសំខាន់) ចលនានៃអង្គធាតុរាវកំឡុងពេលចម្រោះគឺ laminar ។ ការជំនួស l ពីសមីការ (II.85a) និងកន្សោម (II.72) សម្រាប់ Re into equation (II.81) បន្ទាប់ពីការបំប្លែងបឋម យើងទទួលបាន

ដែល j Ф គឺជាកត្តារាងដែលទាក់ទងទៅនឹងកត្តារូបរាងដោយទំនាក់ទំនង

j Ф = 1/Ф 2 (II.86a)

សមីការ (II.86) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាភាពធន់នៃដីល្បាប់នៅពេលដែលទំហំភាគល្អិតរបស់វាធំល្មម។

ពីសមីការ (II.86) វាច្បាស់ណាស់ថាធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់ក្រានីលក្នុងអំឡុងពេលចលនាសារធាតុរាវ laminar គឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿនរបស់វាទៅនឹងថាមពលទីមួយ។

នៅពេលដែលភាពច្របូកច្របល់កើនឡើង ឥទ្ធិពលនៃល្បឿនរាវលើធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រកើនឡើង។ នៅក្នុងដែនកំណត់ - សម្រាប់តំបន់ស្រដៀងគ្នាដោយខ្លួនឯង - ការជំនួសតម្លៃ l ពីការបញ្ចេញមតិ (II.74) ទៅជាសមីការ (II.70) នាំឱ្យមានការពឹងផ្អែកបួនជ្រុង D រពីល្បឿន។

តម្លៃនៃ e, a, Ф (ឬ j Ф) សម្រាប់សម្ភារៈផ្សេងៗដែលមានវិធីសាស្រ្តផ្សេងគ្នានៃការផ្ទុកពួកវាជាក្បួនត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ហើយត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍យោង។

ការពិសោធន៍ F (ឬ j f) ជាញឹកញាប់ត្រូវបានកំណត់ដោយការវាស់ស្ទង់ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់ដែលមានភាគល្អិតនៃសម្ភារៈដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃទំហំសមស្របជាមួយនឹងប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរ។ ដោយបានវាស់ D រនៅតម្លៃជាក់លាក់មួយ។ វ 0, ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងរបប laminar និងសីតុណ្ហភាពថេរ (ហើយដូច្នេះ viscosity) នៃអង្គធាតុរាវ គណនា Ф (ឬ j f) ដោយប្រើសមីការ (II.75) ។

Porosity e ភាគច្រើនអាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការផ្ទុកស្រទាប់។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងការបំពេញដោយសេរីនៃស្រទាប់នៃភាគល្អិតស្វ៊ែរ ប្រភាគនៃទំហំទំនេរនៃស្រទាប់គ្រាប់អាចត្រូវបានគេយកជាមធ្យមជា e » 0.4 ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងការអនុវត្ត e ក្នុងករណីនេះអាចប្រែប្រួលពី 0.35 ទៅ 0.45 ឬច្រើនជាងនេះ។ លើសពីនេះទៀតតម្លៃនៃអ៊ីអាចអាស្រ័យលើទំនាក់ទំនងរវាងអង្កត់ផ្ចិត ឃភាគល្អិតនិងអង្កត់ផ្ចិត ឃឧបករណ៍ដែលស្រទាប់ស្ថិតនៅ។ នេះគឺដោយសារតែអ្វីដែលគេហៅថា ឥទ្ធិពលជញ្ជាំង: ដង់ស៊ីតេវេចខ្ចប់នៃភាគល្អិតដែលនៅជាប់នឹងជញ្ជាំងឧបករណ៍តែងតែទាបជាង ហើយ porosity នៃស្រទាប់នៅជិតជញ្ជាំងតែងតែខ្ពស់ជាងផ្នែកកណ្តាលនៃបរិធាន។ ភាពខុសគ្នាដែលបានចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុង porosity គឺសំខាន់ជាង សមាមាត្រកាន់តែច្រើន ឃ/ឃ. បាទ ពេលណា ឃ/ឃ= 0.25, i.e. នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតនៃបរិធានមានទំហំត្រឹមតែ 4 ដងនៃអង្កត់ផ្ចិតនៃភាគល្អិតនៃស្រទាប់នោះ ភាពផុយស្រួយនៃស្រទាប់អាចមានប្រហែល 10% ធំជាងឧបករណ៍ដែលឥទ្ធិពលនៃជញ្ជាំងមានភាពធ្វេសប្រហែស។ ជាលទ្ធផលនៅពេលធ្វើគំរូឧបករណ៍ឧស្សាហកម្មជាមួយស្រទាប់ក្រានីតអង្កត់ផ្ចិតនៃគំរូត្រូវតែលើសពីអង្កត់ផ្ចិតនៃភាគល្អិតស្រទាប់យ៉ាងហោចណាស់ 8-10 ដង។

ឥទ្ធិពលជញ្ជាំងមិនត្រឹមតែផ្លាស់ប្តូរ porosity នៃស្រទាប់នោះទេប៉ុន្តែក៏នាំឱ្យមាន porosity មិនស្មើគ្នានៅទូទាំងផ្នែកឈើឆ្កាងនៃឧបករណ៍នេះ។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការចែកចាយមិនស្មើគ្នានៃល្បឿនលំហូរ៖ ល្បឿននៅជិតជញ្ជាំង ដែលប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរនៃស្រទាប់គឺធំជាង ហើយភាពធន់នឹងចលនាគឺទាបជាង លើសពីល្បឿននៅផ្នែកកណ្តាលនៃបរិធាន។ ដូច្នេះនៅក្នុងស្រទាប់ជិតជញ្ជាំង ការទម្លុះ ("ផ្លូវវាង") នៃផ្នែកធំឬតូចនៃលំហូរអាចកើតឡើងដោយមិនមានទំនាក់ទំនងយូរគ្រប់គ្រាន់ជាមួយស្រទាប់គ្រាប់។

ឧបករណ៍មួយចំនួនដំណើរការជាមួយស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គផ្លាស់ទី ចលនានៃឧស្ម័ន (រាវតិច) កើតឡើងតាមរយៈស្រទាប់ក្រានីតក្រាស់ដែលផ្លាស់ទីយឺតៗពីកំពូលទៅបាត (ក្រោមឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដី)។ ឧទាហរណ៍ adsorbers ដែលមានស្រទាប់ផ្លាស់ទីនៃ sorbent granular ដំណើរការលើគោលការណ៍នេះ។ ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់គ្រាប់រំកិលខុសពីភាពធន់នៃស្រទាប់ស្ថានី ដោយសារការកើនឡើងនៃសមាមាត្រនៃបរិមាណទំនេរនៃស្រទាប់ក្នុងអំឡុងពេលចលនារបស់វា ក៏ដូចជាការបញ្ចូលឧស្ម័ន (ឬរាវ) ដោយស្រទាប់ផ្លាស់ទី។ ទិន្នន័យសម្រាប់ការគណនាធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គផ្លាស់ទីត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងអក្សរសិល្ប៍ឯកទេស។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មេគុណ  នៅក្នុងសមីការ (II.75) ត្រឹមតែត្រូវគ្នាជាផ្លូវការទៅនឹងមេគុណកកិតក្នុងសមីការ (II.67a) ប៉ុណ្ណោះ។ វាឆ្លុះបញ្ចាំងមិនត្រឹមតែឥទ្ធិពលនៃភាពធន់នឹងការកកិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានភាពធន់ទ្រាំក្នុងតំបន់បន្ថែមដែលកើតឡើងនៅពេលដែលសារធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមខ្សែកោងនៅក្នុងស្រទាប់ ហើយហូរជុំវិញធាតុនីមួយៗនៃស្រទាប់។ ដូចនេះ  ក្នុងសមីការ (II.72) គឺជាមេគុណអូសទាញទាំងមូល។

ផ្ទៃជាក់លាក់ ក (ម 2 / ម 3 ) តំណាងឱ្យផ្ទៃនៃធាតុ ឬភាគល្អិតនៃសម្ភារៈដែលស្ថិតនៅក្នុងបរិមាណឯកតាដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់មួយ

ប្រភាគទំហំឥតគិតថ្លៃ , ឬ porosity  បង្ហាញទំហំទំនេររវាងភាគល្អិតក្នុងបរិមាណឯកតាដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់។

ប្រសិនបើ វ- បរិមាណសរុបដែលកាន់កាប់ដោយស្រទាប់គ្រាប់ និង វ 0 គឺជាបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយធាតុខ្លួនឯង ឬដោយភាគល្អិតបង្កើតស្រទាប់ បន្ទាប់មក  = ( វ − វ 0)/វ, i.e. គឺជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រ។

អនុញ្ញាតឱ្យផ្នែកឈើឆ្កាងនៃបរិធានដែលពោរពេញទៅដោយស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គ ស (ម 2 ) ហើយកម្ពស់ស្រទាប់គឺ ន (ម) បន្ទាប់មកកម្រិតសំឡេងនៃស្រទាប់ វ = SHនិងកម្រិតសំឡេង វ 0 = SH(១ − ) ។ ដូច្នោះហើយទំហំទំនេរនៃស្រទាប់ វផ្លូវ = SH និងផ្ទៃនៃភាគល្អិតដែលស្មើនឹងផ្ទៃនៃឆានែលដែលពួកគេបង្កើតគឺ SH .

ដើម្បីកំណត់ផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបនៃបណ្តាញនៃស្រទាប់ ឬផ្នែកឆ្លងកាត់នៃស្រទាប់ ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការគណនា ឃអូ យើងត្រូវបែងចែកទំហំទំនេរនៃស្រទាប់ វ sv សម្រាប់ប្រវែងនៃឆានែល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយប្រវែងរបស់ពួកគេមិនដូចគ្នាទេហើយត្រូវតែជាមធ្យម។ ប្រសិនបើប្រវែងមធ្យមនៃឆានែលលើសពីកម្ពស់សរុបនៃស្រទាប់ដោយ  k ដង នោះប្រវែងមធ្យមនៃឆានែលគឺស្មើនឹង  k ។ ហហើយផ្នែកឆ្លងកាត់ដោយឥតគិតថ្លៃនៃស្រទាប់គឺ SH/ គ ហ = ស/ k ដែល  k ជាមេគុណកោងឆានែល។

បរិវេណសើមនៃផ្នែកឥតគិតថ្លៃនៃស្រទាប់អាចត្រូវបានគណនាដោយបែងចែកផ្ទៃសរុបនៃឆានែលដោយប្រវែងមធ្យមរបស់ពួកគេពោលគឺឧ។ SH/ គ ហ = ស/ គ.

(II.76)

អង្កត់ផ្ចិតសមមូល ឃ e ក៏អាចត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃទំហំនៃភាគល្អិតដែលបង្កើតស្រទាប់។ អនុញ្ញាតឱ្យនៅម៉ោង 1 ម 3 កាន់កាប់ដោយស្រទាប់, មាន ទំភាគល្អិត។ បរិមាណនៃភាគល្អិតខ្លួនឯងគឺស្មើនឹង (1 - ) ហើយផ្ទៃរបស់ពួកគេគឺ ,

បរិមាណមធ្យមនៃភាគល្អិតមួយ។

និងផ្ទៃរបស់វា។

បន្ទាប់មកសមាមាត្រនៃផ្ទៃភាគល្អិតទៅនឹងបរិមាណរបស់វា។

(II, ៧៧)

ការជំនួសតម្លៃ  ចូលទៅក្នុងសមីការ (II.76) យើងទទួលបាន

(II, ៧៨)

សម្រាប់ស្រទាប់ក្រានីត polydisperse អង្កត់ផ្ចិតគណនា ឃគណនាពីសមាមាត្រ

(II, ៧៩)

កន្លែងណា x ខ្ញុំ- volumetric ឬ, នៅដង់ស៊ីតេដូចគ្នា, ប្រភាគម៉ាសនៃភាគល្អិតដែលមានអង្កត់ផ្ចិតមួយ។ ឃ ខ្ញុំ. នៅពេលកំណត់សមាសភាពបំបែកដោយការវិភាគ Sieve បានតម្លៃ ឌីតំណាងឱ្យទំហំ Sieve ជាមធ្យមនៃប្រភាគដែលត្រូវគ្នា i.e. តម្លៃមធ្យមរវាងទំហំនៃការឆ្លងកាត់និងមិនតាមរយៈ sieves ។

ក្នុងករណីនេះដើម្បីគណនាល្បឿនជាក់ស្តែង ភាពកោងនៃបណ្តាញដែលរាវផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ត្រូវបានគេមិនអើពើតាមធម្មតាពោលគឺឧ។ ពិចារណាប្រវែងមធ្យមនៃបណ្តាញដែលស្មើនឹងកម្ពស់ ហស្រទាប់ ( k = 1) ។ នៅ លីត្រ = នផ្នែកឆ្លងសរុបនៃឆានែលគឺ SH/ហ = ស; ផលិតផលនៃផ្នែកឆ្លងកាត់នេះនិងល្បឿន វនៅក្នុងបណ្តាញគឺស្មើនឹងអត្រាលំហូរ volumetric ដែលអាចត្រូវបានកំណត់ដោយផលិតផលផងដែរ។ ស្វ 0. ពីទីនេះ សវ = ស្វ 0. ដូច្នោះហើយទំនាក់ទំនងរវាងល្បឿនពិតប្រាកដ វនិងល្បឿនប្រឌិត វ 0 ត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង

(II.80)

តាមពិតតម្លៃ វល្បឿនរាវតិចនៅក្នុងបណ្តាញពិត ហើយក្នុងវិសាលភាពកាន់តែធំ មេគុណកោងកាន់តែធំ វ j ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាពខុសគ្នានេះមិនមានផលប៉ះពាល់ខ្លាំងលើទម្រង់នៃសមីការនៃការរចនាសម្រាប់ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រទេ។ ដូច្នេះនៅក្នុងសមីការ (II.72) យើងជំនួស វយោងតាមកន្សោម (II.73) និងជំនួសឱ្យប្រវែងឆានែល លីត្រ- កម្ពស់សរុប ហស្រទាប់។ លើសពីនេះទៅទៀតជំនួសឱ្យ ឃ e ចូលទៅក្នុងសមីការ (II.74) យើងជំនួសកន្សោមរបស់វាស្របតាមការពឹងផ្អែក (II.77) បន្ទាប់មកយើងទទួលបាន

(II.81)

(II.82)

កន្លែងណា វ- ល្បឿនម៉ាសនៃអង្គធាតុរាវ ចែកនឹង ១ ម 2 ផ្នែកឆ្លងកាត់ឧបករណ៍, គីឡូក្រាម / ម 2 វិនាទី) ។

នៅពេលជំនួសផ្ទៃជាក់លាក់ក្នុងកន្សោម (II.82)  តម្លៃរបស់វាពីការពឹងផ្អែក (II.81) ឬដោយការជំនួសដោយផ្ទាល់ទៅក្នុង Re នៃបរិមាណ ឃ e យោងតាមសមីការ (II.77) យើងទទួលបានទំនាក់ទំនង៖

(II.83)

(II, ៨៤)

(II.85)

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថានៅពេលដែលរាវ (ឧស្ម័ន) ផ្លាស់ទីតាមរយៈស្រទាប់ granular ភាពច្របូកច្របល់កើតឡើងនៅក្នុងវាលឿនជាងពេលដែលហូរតាមបំពង់ហើយមិនមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងរវាង laminar និង turbulent ទេ។ របប laminar អនុវត្តជាក់ស្តែងនៅប្រហែល Re< 50. В данном режиме для зернистого слоя  = A/Re [ср. с уравнениями (II,53) и (II,62)].

នៅ Re< 1 вторым слагаемым в правой части уравнения (II,85) можно пренебречь и определять  по уравнению

(II.85a)

(II,85b)

សមីការ (II.85) គឺអាចអនុវត្តបានសម្រាប់ស្រទាប់ក្រានីតជាមួយនឹងការចែកចាយឯកសណ្ឋាននៃការចាត់ទុកជាមោឃៈ (ស្រទាប់បាល់ គ្រាប់ធញ្ញជាតិ ភាគល្អិតនៃរាងមិនទៀងទាត់)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះសម្រាប់ក្បាលរាងចិញ្ចៀន តម្លៃនៃ  យោងតាមសមីការនេះនៅក្នុងរបៀបច្របូកច្របល់ត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានមិនដល់ដោយសារតែការពិតដែលថាប្រហោងខាងក្នុងនៃចិញ្ចៀនរំខានដល់ឯកសណ្ឋាននៃការចែកចាយការចាត់ទុកជាមោឃៈ។

ចូរយើងពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីចលនា laminar នៃរាវតាមរយៈស្រទាប់ granular ។ របបនៃលំហូររាវនេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងដំណើរការទូទៅមួយសម្រាប់ការបំបែកប្រព័ន្ធ inhomogeneous - ការច្រោះតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុក porous (ស្រទាប់នៃ sediment និងរន្ធនៅក្នុងភាគថាសតម្រង) ។ ជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសតូច និងតម្លៃ Re ទាបដែលត្រូវគ្នា (តិចជាងសំខាន់) ចលនានៃអង្គធាតុរាវកំឡុងពេលចម្រោះគឺ laminar ។ ការជំនួស  ពីសមីការ (II.85a) និងកន្សោម (II.72) សម្រាប់ Re into equation (II.81) បន្ទាប់ពីការបំប្លែងបឋម យើងទទួលបាន

ដែល  Ф គឺជាកត្តារាងដែលទាក់ទងទៅនឹងកត្តារូបរាងដោយទំនាក់ទំនង

 Ф = 1/Ф 2 (II.86a)

នៅពេលដែលភាពច្របូកច្របល់កើនឡើង ឥទ្ធិពលនៃល្បឿនរាវលើធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រកើនឡើង។ នៅក្នុងដែនកំណត់ - សម្រាប់តំបន់ស្រដៀងគ្នាដោយខ្លួនឯង - ការជំនួសតម្លៃ  ពីកន្សោម (II.74) ទៅជាសមីការ (II.70) នាំឱ្យមានការពឹងផ្អែកបួនជ្រុង  រពីល្បឿន។

តម្លៃនៃ , , Ф (ឬ  Ф) សម្រាប់សម្ភារៈផ្សេងៗដែលមានវិធីសាស្រ្តផ្សេងគ្នានៃការផ្ទុកពួកវាជាក្បួនត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ និងត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងអក្សរសិល្ប៍យោង។

តាមការពិសោធន៍ Ф (ឬ  f) ជាញឹកញាប់ត្រូវបានកំណត់ដោយការវាស់ស្ទង់ធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់ដែលមានភាគល្អិតនៃសម្ភារៈដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃទំហំសមស្របជាមួយនឹងប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរ។ ការវាស់វែង  រនៅតម្លៃជាក់លាក់មួយ។ វ 0, ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងរបប laminar និងសីតុណ្ហភាពថេរ (ហើយដូច្នេះ viscosity) នៃអង្គធាតុរាវ គណនា Ф (ឬ  f) ដោយប្រើសមីការ (II.75) ។

Porosity  ភាគច្រើនអាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការផ្ទុកស្រទាប់។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងការបំពេញដោយសេរីនៃស្រទាប់នៃភាគល្អិតស្វ៊ែរ ប្រភាគនៃបរិមាណទំនេរនៃស្រទាប់គ្រាប់អាចត្រូវបានគេយកជាមធ្យមទៅជា   0.4 ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយជាក់ស្តែង  ក្នុងករណីនេះអាចប្រែប្រួលពី 0.35 ទៅ 0.45 ឬច្រើនជាងនេះ។ លើសពីនេះទៀតតម្លៃនៃ  អាចអាស្រ័យលើទំនាក់ទំនងរវាងអង្កត់ផ្ចិត ឃភាគល្អិតនិងអង្កត់ផ្ចិត ឃឧបករណ៍ដែលស្រទាប់ស្ថិតនៅ។ នេះគឺដោយសារតែអ្វីដែលគេហៅថា ឥទ្ធិពលជញ្ជាំង: ដង់ស៊ីតេវេចខ្ចប់នៃភាគល្អិតដែលនៅជាប់នឹងជញ្ជាំងឧបករណ៍គឺតែងតែទាបជាង ហើយ porosity នៃស្រទាប់នៅជិតជញ្ជាំងតែងតែខ្ពស់ជាងផ្នែកកណ្តាលនៃបរិធាន។ ភាពខុសគ្នាដែលបានបង្ហាញនៅក្នុង porosity គឺសំខាន់ជាង សមាមាត្រកាន់តែច្រើន ឃ/ ឃ. បាទ ពេលណា ឃ/ ឃ= 0.25, i.e. នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតនៃបរិធានមានទំហំត្រឹមតែ 4 ដងនៃអង្កត់ផ្ចិតនៃភាគល្អិតនៃស្រទាប់នោះ ភាពផុយស្រួយនៃស្រទាប់អាចមានប្រហែល 10% ធំជាងឧបករណ៍ដែលឥទ្ធិពលនៃជញ្ជាំងមានភាពធ្វេសប្រហែស។ ជាលទ្ធផលនៅពេលធ្វើគំរូឧបករណ៍ឧស្សាហកម្មជាមួយស្រទាប់ក្រានីតអង្កត់ផ្ចិតនៃគំរូត្រូវតែលើសពីអង្កត់ផ្ចិតនៃភាគល្អិតស្រទាប់យ៉ាងហោចណាស់ 8-10 ដង។

g - ភ្នាក់ងារធ្វើឱ្យរាវ

ស្រទាប់នៃ granular

សម្ភារៈ

ការអនុវត្តដំណើរការនៅក្នុងស្រទាប់វត្ថុធាតុរាវដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការពង្រឹងដំណើរការទាំងនេះ ចាប់តាំងពីផ្ទៃ interphase ត្រូវបានបន្តជាថ្មីជានិច្ច។

មានប្រព័ន្ធ mono- និង polydisperse ។

លក្ខណៈជាមូលដ្ឋាននៃភាគល្អិតរឹង និងស្រទាប់នៃសម្ភារៈគ្រាប់។

ស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular ត្រូវបានកំណត់ដោយរូបរាងនៃភាគល្អិត, ការវេចខ្ចប់ផ្សេងគ្នារបស់ពួកគេ, រូបរាងនិងការទំនាក់ទំនងគ្នានៅក្នុងឆានែលរន្ធញើស។ ដូច្នេះស្រទាប់ក្រឡាចត្រង្គត្រូវបានចាត់ទុកថាជាប្រព័ន្ធដូចគ្នាដែលមានលក្ខណៈមធ្យម។

1. Porosity:

ε = (V – V i )/V = 1 – V h / V – កំណត់លក្ខណៈនៃប្រភាគនៃទំនេរ

ចន្លោះរវាងភាគល្អិត។ 2. ដង់ស៊ីតេ៖

ρ h - ដង់ស៊ីតេជាក់ស្តែងនៃភាគល្អិត; ρ n - ដង់ស៊ីតេភាគច្រើននៃសម្ភារៈ;

ρch = (1 – εin)ρt + εin ρ; ρн = msl / Vsl ;

ε int - porosity ខាងក្នុងគ្រាប់ធញ្ញជាតិ។

3. សមាសភាពនៃសម្ភារៈ granular:កំណត់លក្ខណៈនៃការបែងចែកទំហំភាគល្អិតនៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈគ្រាប់។ បែងចែក

ស្រទាប់ក្រានីត Monodisperse គឺជាស្រទាប់ដែលកម្លាំង និងទំហំភាគល្អិតដូចគ្នា;

ស្រទាប់ Polydisperse - រូបរាងនិងទំហំនៃភាគល្អិតគឺខុសគ្នា។

រូបរាងភាគល្អិត៖

ថ្នាំគ្រាប់;

ស៊ីឡាំង;

ឯកសារភ្ជាប់ (ក្រវ៉ាត់ប៊ែល, ចិញ្ចៀន Raschig, ចិញ្ចៀនតិចជាង)

វិធីសាស្រ្តកំណត់ការបែងចែកទំហំភាគល្អិត

Sieve - ឆ្លងកាត់ស្រទាប់តាមរយៈ Sieve នៃទំហំផ្សេងៗ;

sedimentation - យោងទៅតាមអត្រានៃការ sedimentation នៃភាគល្អិត (បំបែកទៅជាប្រភាគ);

ទំហំភាគល្អិតតូចជាង ភាពធន់ធារាសាស្ត្រនៃស្រទាប់សម្ភារៈគ្រាប់កាន់តែធំ។

4. ភាពរដុបនៃភាគល្អិតប៉ះពាល់ដល់ porosity, ដង់ស៊ីតេភាគច្រើន, ធារាសាស្ត្រ

ភាពធន់នៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular លើអាំងតង់ស៊ីតេនៃដំណើរការគីមី និងបច្ចេកវិទ្យា។

5. ផ្ទៃនិងរូបរាងនៃភាគល្អិតផ្ទៃជាក់លាក់គឺជាផ្ទៃនៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិស្រទាប់ក្នុង 1 m³

ស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular ។

F - កត្តារូបរាង

a ₒ ត្រូវបានគណនាជាផ្ទៃដីជាក់លាក់នៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិក្នុង 1 m³ នៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិ

a = a ₒ (1-ε)

6. អង្កត់ផ្ចិតសមមូលកំណត់ទំហំទំហំស្រទាប់ដែលមិនមានភាគល្អិត ឬ

តម្លៃនៃផលបូកនៃផ្នែកឆ្លងកាត់នៃបណ្តាញរន្ធនៅក្នុងស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular មួយ។

កន្លែងណា

ប្រសិនបើយើងជំនួសនិងបង្ហាញផ្ទៃក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃអង្កត់ផ្ចិតភាគល្អិតនៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular:

ដែល d គឺជាអង្កត់ផ្ចិតនៃបាល់សម្មតិកម្មដែលមានបរិមាណដូចគ្នានឹងភាគល្អិតរាងមិនទៀងទាត់

7. ល្បឿនប្រឌិត និងល្បឿនពិតនៃភ្នាក់ងាររាវ

ល្បឿនជាក់ស្តែងគឺជាល្បឿននៃចលនារបស់ភ្នាក់ងាររាវនៅក្នុងបណ្តាញរន្ធញើស។ ស្ថានភាពនៃស្រទាប់ របបលំហូរនៃភ្នាក់ងារ រចនាសម្ព័ន្ធធារាសាស្ត្រនៃលំហូរ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាគីមីអាស្រ័យលើល្បឿននេះ។

V=w S=wₒ S ε,

ដែល wₒ ជាល្បឿនពិត w - f ល្បឿន icive ។

ស្រទាប់ថេរនៃសម្ភារៈគ្រាប់

មូលដ្ឋានសម្រាប់ការគណនាធន់ទ្រាំនឹងធារាសាស្ត្រគឺជាសមីការ

	Darcy-Weisbach

		សមីការ

របៀបឡាមីណា Re<50


របៀបច្របូកច្របល់ Re>700
របៀបច្របូកច្របល់ Re>700		គុណវិបត្តិ៖	ដំណើរការ;
		វដ្តរដូវ
	អត្ថប្រយោជន៍	វដ្តរដូវ
	អត្ថប្រយោជន៍	បណ្តោយ និងរ៉ាឌីកាល់
	ឧបករណ៍ជាមួយ	បណ្តោយ និងរ៉ាឌីកាល់
	ឧបករណ៍ជាមួយ	លាយដោយសារមិនស្មើគ្នា
	ស្រទាប់ថេរ	ការចែកចាយល្បឿនលើផ្នែកឆ្លងកាត់
	សម្ភារៈគ្រាប់	ឧបករណ៍
	ភាពងាយស្រួលនៃការថែទាំ,	ឥទ្ធិពលជញ្ជាំង;
	ភាពថោក។	វត្តមាននៃតំបន់ microstagnation;
		អប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់
		ផ្ទៃខាងក្នុងនៃភាគល្អិតនៅក្នុង

គ្រែ fluidized

នៅល្បឿនជាក់លាក់នៃភ្នាក់ងាររាវ ការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងពីស្ថានភាពស្ថានីនៃស្រទាប់ទៅ

ឆ្អិន។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះកើតឡើងនៅពេលដែលកម្លាំងនៃភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងទម្ងន់នៃស្រទាប់នៃសម្ភារៈ granular គឺស្មើគ្នា។

	ដើម្បីទទួលបានគំនិតអំពីព្រំដែន
	ខ្សែកោង fluidization ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយគ្រែ fluidized ។
	I - តំបន់នៃស្រទាប់ថេរ;
	I - តំបន់នៃស្រទាប់ថេរ;
	II - គ្រែរាវ;
	III - របៀបដឹកជញ្ជូនតាមខ្យល់ - ពីឧបករណ៍
	ស្រទាប់ចេញមក, ដឹកជញ្ជូន
	ខ្សែកោងទាំងនេះពិចារណាអំពីឧត្តមគតិ

ល្បឿននៃការចាប់ផ្តើមនៃសារធាតុរាវដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃអតិបរមានៃធារាសាស្ត្រ

ការតស៊ូ។ គំនិតនៃចំនួនលំហូរ

សមាមាត្រនៃល្បឿនប្រតិបត្តិការទៅនឹងល្បឿនរាវ៖

តម្លៃនេះបង្ហាញពីស្ថានភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងកត្តាសំខាន់ ការផ្លាស់ប្តូររបស់វាកំណត់លក្ខណៈនៃដែនកំណត់នៃអត្ថិភាពនៃគ្រែ fluidized ។