|
Çökdürücü aparatlarHeterogen sistemlərin ayrılma üsulları
|
səhifə | 2/5 | tarix | 01.05.2023 | ölçüsü | 362,33 Kb. | | #107840 |
| Çökdürücü aparatlar.(nəbi)Heterogen sistemlərin ayrılma üsulları
Heterogen sistemləri ayırmaq üçün çökdürmə prosesindən, filtrləmədən. mərkəzdənqaçma və elektrik qüvvə sahəsinin təsirindən istifadə olunur. Heterogen sistemin ən sadə ayrılma üsulu ağırlıq qüvvəsi təsiri nəticəsində təbii çökdürmə prosesidir. Bu prosesdə əlavə enerji tələb olunmadığı üçün zavod praktikasında nəinki asan ayrılan sistemlər üçün, hətta digər heterogen sistemlər üçün də sonrakı ayrılma proseslərində də enerji sərfini müəyyən qədər azaltmaq üçün tətbiq olunur. Fazalar arasında sıxlıqlar fərqi az olduqda hərəkətverici qüvvə kiçik olur və prosesin intensiv getməsini təmin etmək üçün əlavə enerji daxil etmək lazım gəlir. Bu halda əlavə enerji həmin sistemdə mərkəzdənqaçma və ya elektrik qüvvəsi yaratmaqla əldə olunur. Birinci halda asılı fazaya ağırlıq qüvvəsindən əlavə mərkəzdənqaçma qüvvəsi də təsir etdiyindən asılı fazanın ayrılma sürəti kəskin dərəcədə artır və proses intensivləşir. Elektrik qüvvə sahəsində proses aparıldıqda isə Kulon qanununa görə yaranmış asılı faza hissəcikləri yüksək gərginlik sahəsinə doğru hərəkət edərək əsas mühitdən ayrılır. Bu üsullardan, təbii çökmədən fərqli olaraq, prosesin intensivliyinə verilən enerji miqdarını dəyişməklə təsir etmək mümkündür. Fazalar arasında hərəkətverici qüvvə (sıxlıqlar fərqi) kiçik olduqda ayrılma prosesini yuxarıda göstərilən üsullarla aparmaq əlverişli olmur. Bu halda prinsipcə yuxarıdakılardan fərqlənən digər aparılma üsullarından – filtrləmədən istifadə olunur. Fazalardan biri bu təbəqə məsamələrindən keçdiyi halda, digəri onun məsamələrində və səthində toplanaraq əsas mühitdən ayrılır.
Ağırlıq qüvvəsinin təsiri
altında çökmə
Çökmə prosesini maye suspenziyaların tərkibindəki bərk hissəciklərin çökməsi misalında izah edək. Fərz edək ki, ağzı açıq qabda hissəciklərin diametri “d” olan maye suspenziya yerləşdırılıb. Hissəciklərin və maye mühitin sıxlıqlarının (və ya xüsusi çəkilərinin) qiymətlərindən asılı olaraq aşağıdakı üç hal mövcuddur:
Bu prosesi xarakterizə edən əsas kəmiyyət asılı faza hissəciklərinin çökmə sürətidir. Bu fazanın fiziki xassələrindən əlavə alınan fazanın disperslik dərəcəsini, yəni hissəciklərinin ölçülərini, əsas mühitin özlülüyündən asılı olduqda isə asılı faza hissəciklərinin özlülüyündən də asılıdır. Çökmə sürətini riyazi olaraq hesablamaq üçün hər hansı maye mühit daxilində kürə şəklində olan hissəciklərin hərəkətini nəzərdən keçirək.
Hissəciklərin diametri d, onun və mühitin xüsusi çəkiləri müvafiq olaraqγh və γMolarsa, hissəciklə mühitin sıxlıqları arasında aşağıdakı asılılıqlar ola bilər.
1. γh > γm– əgər hissəciklərin xüsusih çəkisi ( ), mühitin xüsusi çəkisindən ( ) böyükdürsə onda hissəcik aparatın (çökdürücünün) dibinə yatır.
2. γh < γm– olarsa bərk hissəciklər mayenin bütün həcmi boyu paylanır və maye daxilində hissəcik asılı vəziyyətdə qalır
3. γh = γm– olduqda hissəcik mühitin səthinə qalxır. ( olduğunu bilirik )
Şək. 7.1. Ağırlıq qüvvəsinin təsiri altında çökmə
prosesinin sxemi
Çökmə prosesini xarakterizə edən əsas parametrlərdən biri bərk hissəciklərin çökmə sürətidir.
Bu sürətin qiymətini tapmaq üçün şar şəkilli hissəciklərin çökmə prosesinə baxaq (şəkil 7.1). Bərk hissəcik maye mühitində çökərkən ona: ağırlıq qüvvəsi (G),
əks istiqamətdə Arximed qüvvəsi (G1) və mühitin müqavimət qüvvəsi (R) təsir edir.
Hissəciyin maye mühitdə çökməsi zamanı ona qiyməti aşağıdakı tənliklə təyin olunan ağırlıq G
(7.6)
və hissəciyin hərəkətinə əks təsir göstərən, çəkisinə uyğun gələn Arximed qüvvəsi təsir göstərir
(7.7)
Digər tərəfdən hissəciyin hərəkəti zamanı ona Nyuton qanununa əsasən mühitin müqavimət qüvvəsi – R təsir edir.
(7.8)
burada φ – mühitin müqavimət əmsalı; W – hissəciyin hərəkət sürəti; S – hissəciyin en kəsik sahəsidir (şar şəkilli hissəcik üçün ).
Hərəkətdə olan hissəciyə təsir edən qüvvələrin cəbri cəmi Nyuton qüvvəsinə bərabər olduğundan
G – G – R = F = ma (7.9)
Burada a – təcildir.
Çökmə prosesində əvvəlcə çökdürülən hissəciklərin sürəti artır., eyni zamanda R müqaviməti də artır və hərəkət yolunun hər hansı kiçik bir hissəsində sürətin qiyməti elə bir həddə çatır ki, bu halda müqavimət hərəkətverici qüvvəyə bərabər olur, belə ki, hissəciyin sonrakı hərəkəti sabit sürətli (müntəzəm sürətli ) olur və bu sürət çökmə sürəti ( ) adlanır.
Hissəciyin maye mühitdə hərəkətini bərabərsürətli qəbul etsək, F=0 olacaqdır (bərabərsürətli hərəkətdə a=0 olduğundan). Onda,
G - G - R = 0 (7.10)
olar.
G, G və R-in (7.6) və (7.8) ifadələrindəki qiymətlərini (7.9) –da nəzərə alsaq
(7.11)
olar.
Buradançökmə sürəti ( ) tapılır
(7.12)
və
(7.13)
olar.
Sonuncu bərabərlikdə biri digərindən asılı iki məlum olmayan kəmiyyət, çökmə sürəti ( ) və mühitin müqavimət əmsalı( ) mövcuddur. Lakin sonuncu ifadəyə görə çökmə sürətini hesablamaq çətindir, çünki, burada mühitin müqavimət əmsalı çökmə sürətindən asılı olduğu üçün onu qabaqcadan düzgün müəyyən etmək olmur. Bu halda seçmə üsulundanvə ya çökmə sürətinin kriterial tənliyindən istifadə edilir. Bu tənliyi çıxarmaq üçün (7.13) bərabərliyini mühitin müqavimət əmsalına görə ( )həll edib
(7.14)
bərabərliyin sol və sağ tərəfini Re2 vursaq alarıq:
(7.15)
(7.16)
Reynolds kriteriyasının qiymətini (7.16) bərabərliyinin sağında yazıb ixtisarlar aparsaq alarıq: (7.17) – fiziki parametrlərdən təşkil olunub Arximed kriteriyası adlanır, yəni . Onda (7.17) bərabərliyini aşağıdakı kimi yazarıq:
(7.18)
(7.18) bərabərliyi çökmə sürətinin kriterial tənliyidir. Bu üsulla çökmə sürətini təyin etmək üçün Lyaşenko üsulundan istifadə edilir. Onun təklif etdiyi üsula görə əvvəlcə təcrübi dəlillər əsasında ilə arasındakı asıllıq qrafiki qurulur (şəkil 7.2). Bu üsulla əvvəlcə fiziki parametrlərdən təşkil olunmuş Arximed kriteriyası hesablanır. Sonra (7 .18) bərabərliyinə əsasən Re kriteriyasının qiyməti götürülür. kriteriyasının məlum qiymətinə uyğun gələn sürət:
Şək. 7.2 Təcrübi dəlillər əsasında Re2=f(Re) asılılıq qrafiki
(7.18)ifadəsinə görə təyin olunur. Beləliklə, çökmə sürətini təyin etmək üçün: ardıcıllığından istifadə edilir.
Dostları ilə paylaş: |
|
|