Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Основы терии отстаивания в поле сил тяжести.
|
|
Лекция №2. Отстаивание
План:
1. Основы теории отстаивания частиц в поле сил тяжести.
2. Методы определения скорости осаждения частиц.
3. Материальный баланс процесса отстаивания. Расчет отстойников.
Основы терии отстаивания в поле сил тяжести.
Рассмотрим движение частицы в потоке жидкости, приняв условие, что поток неподвижен, а движется сама частица.
При ламинарном режиме (небольшой скорости движения частицы) потеря энергии обусловлена сопротивлением сил трения потока о частицу.
При турбулентном режиме, потери энергии связаны с лобовым сопротивлением (причем силами трения можно принебречь).
Силу сопротивления можно определить как:
, Н (1)
где
(дзета) – коэф. сопротивления среды
- площадь проекции тела на плоскость перпендикулярную направлению движения, м2 (
)
- плотность среды, кг/м3
- скорость движения м/с
Причем коэффициент сопротивления среды, зависит от числа Рейнольдса, т.е. от характеристики режима движения
(2)
где 
(3)
- ламинарный режим - 
т.е 
(4)
- переходной режим - 
т.е 
(5)
- турбулентный режим - 
т.е 
(6)
Скоростью осаждения называют скорость равномерного движения частиц, (при этом ускорение равно = 0). Такое движение достигается при наступлении динамического равновесия между силой тяжести и силой сопротивления среды с учетом силы Архимеда.
(7)
(8)
Тогда по второму закону ньютона
(9)
Откуда
(10)
(11)
Откуда скорость осаждения (отстаивания) в поле сил тяжести равна:
(12)
Подставив (4) в (12) получаем
(13)
(14)
(15) – скорость осаждения в поле сил тяжести при ламинарном режиме.
Определим максимальный размер частиц осаждаемых при ламинарном режиме. Выразим скорость осажденя из (3)
(16)
Максимальное значение числа Рейнольдса при ламинарном режие =2, тогда приравняв (16)=(15), получаем
(17)
(18)
Аналогично скорости осаждения можно определить для других режимов движения:
- переходной режим (5) в (12)
(19)
- турбулентный режим (6) в (12)
(20)