THỦY ĐỘNG lực học của lớp hạt

A LẮNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TRƯỜNG TRỌNG LỰC I Lắng tự hạt rắn hình cầu Có phương pháp xác định tốc độ lắng hạt rắn hình cầu : - Phương pháp đồ thị - giải tích - Phương pháp giải tích Phương pháp đồ thị - giải tích : a) Các chuẩn số thông dụng tính toán lắng : - Chuẩn số Reynolds : Re  w0 d h 0  w0 d h 0 0 (I.1.1) - Chuẩn số Frut : w02 Fr  d h g (I.1.2) - Chuẩn số Acsimet : Re  h  0 d h3 ( h  0 ).0 g Ar   Fr 0 02 (I.1.3) - Chuẩn số Liasenco : Re3 0 w03 02 Ly   Re Fr  Ar  h  0 0 ( h  0 ).g (I.1.4) Trong : w0 - tốc độ lắng hạt (m/s) 0 - độ nhớt môi trường (N.s/m2) dh - đường kính hạt rắn hình cầu (m)  h , 0 - khối lượng riêng hạt rắn môi trường (kg/m3) * Trong điều kiện Ar < 3,6 hay Ly < 0,0022 hay Re < 0,2 tốc độ lắng hạt rắn hình cầu (tốc độ thăng bằng) xác định theo công thức Stốc : d h2 (  h   ).g w0  18.0 (m/s) (I.1.5) * Trong điều kiện Ar > 3,6 hay Ly > 0,0022 hay Re > 0,2 tốc độ lắng hạt rắn hình cầu xác định dựa vào đồ thị : log Ly –log Ar log Re –log Ar Phương pháp giải tích : a) Khi Ar < 3,6 hay Ly < 0,0022 hay 0,0001 < Re < 0,2 : Re = Ar/18 = 0,056.Ar (2.1) Nếu môi trường lắng khí ta bỏ qua khối lượng riêng môi trường nhỏ tính tốc độ lắng theo công thức Stoc b) Trong giới hạn 3,6 < Ar < 100 hay 0,0022 < Ly < 0,64 hay 0,2 < Re < ta sử dụng công thức thực nghiệm : Re  0,0593 Ar 0,92 (2.2) Re  4,97.Ly 0,523 (2.3) Ly  2,085.10 Ar 1, 76 (2.4) c) Khi 100 < Ar < 84000 hay 0,64 < Ly < 1500 hay < Re < 500 ta sử dụng công thức thực nghiệm sau: Re  0,152 Ar 0, 715 (I.2.5) Re  5,18.Ly 0, 625 (I.2.6) Ly  3,55.103 Ar1,145 (I.2.7) d) Khi Ar > 84000 hay Ly > 1500 hay Re > 500 ta sử dụng công thức thực nghiệm sau: Re  1,74 Ar , (I.2.8) Re  0,33.Ly (I.2.9) Ly  5,27 Ar , (I.2.10) e) Công thức Todec : Ar Re  18  0,61 Ar (I.2.11) Công thức Todec áp dụng cho tất chế độ chảy bao quanh hạt rắn hình cầu đơn Công thức cho giá trị xác vùng 3,6 < Ar < 100 II Lắng tự hạt rắn hình cầu Tốc độ lắng tự hạt rắn hình cầu nhỏ tốc độ lắng hạt rắn hình cầu Cách xác định tốc độ lắng theo đường kính hạt - Xác định đường kính tương đương hạt: d td  1,24.3 m h (m) (II.1.1) m - khối lượng hạt (kg) - Tính Ar theo đường kính tương đương, dùng công thức (I.1.3) - Dùng đồ thị xác định chuẩn số Ly - Tính tốc độ lắng hạt theo công thức : 0 ( h  0 ).g w0  1.3 Ly 02 (II.1.2) Hệ số hình dạng φ1 với lọai hạt khác : Hình dạng hạt Ar hình cầu hình tròn có góc cạnh hình kim hình 15000 0,805 0,68 0,61 0,45 20000 0,8 0,678 0,595 0,441 40000 0,79 0,672 0,59 0,443 100000 0,755 0,65 0,564 0,429 200000 0,753 0,647 0,562 0,408 400000 0,74 0,635 0,56 0,392 Cách xác định đường kính hạt theo tốc độ lắng - Tính chuẩn số Ly theo công thức (I.1.4) dùng đồ thị xác định Ar - Đường kính tương đương hạt tính theo công thức sau: Ar.02 dtd  2 (  h  0 ).0 g (II.2.1) Hệ số hình dạng φ2 với lọai hạt khác : Hình dạng hạt Ly hình cầu hình tròn có góc cạnh hình kim hình 13 - - - 2,09 130 1,21 1,495 1,865 2,92 260 1,34 1,64 2,03 3,34 580 1,44 1,7 2,18 3,68 2600 1,61 1,96 2,5 - 5000 1,76 - - - B LẮNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA LỰC LY TÂM Dưới tác dụng lực ly tâm, hạt có khối lượng riêng lớn khối lượng riêng môi trường lắng xuống đáy thiết bị theo phương lực ly tâm (phương bán kính) Ta sử dụng công thức tính toán lực trọng trường thay gia tốc trọng trường g gia tốc ly tâm a a   r w - tốc độ góc, rad/s r - khỏang cách từ trục quay đến tâm hạt, m * Lưu ý : gia tốc ly tâm thay đổi dọc theo phương bán kính nên tốc độ lắng hạt tác dụng lực ly tâm thay đổi [...]... đương của hạt sẽ được tính theo công thức sau: Ar.02 dtd  2 3 (  h  0 ).0 g (II.2.1) Hệ số hình dạng φ2 với các lọai hạt khác nhau : Hình dạng hạt Ly hình cầu hình tròn có góc cạnh hình kim hình bản 13 1 - - - 2,09 130 1 1,21 1,495 1,865 2,92 260 1 1,34 1,64 2,03 3,34 580 1 1,44 1,7 2,18 3,68 2600 1 1,61 1,96 2,5 - 5000 1 1,76 - - - B LẮNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA LỰC LY TÂM Dưới tác dụng của lực ly... Dưới tác dụng của lực ly tâm, các hạt có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của môi trường sẽ lắng xuống đáy thiết bị theo phương của lực ly tâm (phương bán kính) Ta vẫn sử dụng các công thức tính toán như đối với lực trọng trường nhưng thay gia tốc trọng trường g bằng gia tốc ly tâm a a   r 2 w - tốc độ góc, rad/s r - khỏang cách từ trục quay đến tâm của hạt, m * Lưu ý : do gia tốc ly tâm... lắng của hạt theo công thức : 0 ( h  0 ).g w0  1.3 Ly 02 (II.1.2) Hệ số hình dạng φ1 với các lọai hạt khác nhau : Hình dạng hạt Ar hình cầu hình tròn có góc cạnh hình kim hình bản 15000 1 0,805 0,68 0,61 0,45 20000 1 0,8 0,678 0,595 0,441 40000 1 0,79 0,672 0,59 0,443 100000 1 0,755 0,65 0,564 0,429 200000 1 0,753 0,647 0,562 0,408 400000 1 0,74 0,635 0,56 0,392 2 Cách xác định đường kính hạt. .. trường g bằng gia tốc ly tâm a a   r 2 w - tốc độ góc, rad/s r - khỏang cách từ trục quay đến tâm của hạt, m * Lưu ý : do gia tốc ly tâm thay đổi dọc theo phương bán kính nên tốc độ lắng của hạt dưới tác dụng của lực ly tâm cũng thay đổi ... 1,76 - - - B LẮNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA LỰC LY TÂM Dưới tác dụng lực ly tâm, hạt có khối lượng riêng lớn khối lượng riêng môi trường lắng xuống đáy thiết bị theo phương lực ly tâm (phương bán kính)... tất chế độ chảy bao quanh hạt rắn hình cầu đơn Công thức cho giá trị xác vùng 3,6 < Ar < 100 II Lắng tự hạt rắn hình cầu Tốc độ lắng tự hạt rắn hình cầu nhỏ tốc độ lắng hạt rắn hình cầu Cách xác...A LẮNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TRƯỜNG TRỌNG LỰC I Lắng tự hạt rắn hình cầu Có phương pháp xác định tốc độ lắng hạt rắn hình cầu : - Phương pháp đồ thị - giải tích -