Лабораторная работа №7 Определение скоростей витания зерен различных сельскохозяйственных культур.

Цель работы: Научиться определять скорость витания зерен различных сельскохозяйственных культур.

Необходимые приборы и принадлежности: Установка для определения скоростей витания зерна различных сельскохозяйственных культур, анемометр, штангенциркуль, лабораторный штатив.

Необходимые знания: Устройство и использование приборов для измерения скоростей витания, теоретические основы определения скорости витания (критической скорости), методы определения скорости витания, ценность полученных данных для дальнейших расчетов и практического применения.

На частицу в вертикальном воздушном потоке действуют две противоположно направленные силы: сила давления воздуха и сила тяжести рис. 7.1.

Сила давления воздуха на частицу (Н):

(7.1)

где - коэффициент аэродинамического сопротивления; (зависит от формы и состояния поверхности частицы, а также от числа Рейнольдса);

S_М - площадь Миделева сечения (площадь проекции частицы тела на плоскость, перпендикулярную воздушному потоку), м²;

ρ - плотность воздуха, кг/м³;

v - относительная скорость воздуха и частицы, м/с.

Чтобы частицы уносились воздушным потоком, сила давления воздуха Р_возд должна быть больше силы тяжести mg, то есть:

Р_возд mg,

где m – масса частицы, кг;

g=9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Если сила давления потока будет равна силе тяжести: (Р_возд=P_T) то частица будет находиться во взвешенном состоянии (витать). Скорость воздушного потока, при которой сила давления Р_ВЗД равна силе тяжести P_т, называют скоростью витания v_в (м/c).

Исследования скоростей витания зернопродуктов проводят с помощью пневмоклассификатора.

Д ля навески зерна или продуктов его переработки скорость витания – случайная непрерывная величина, принимающая для частиц в данной навеске любое значение в диапазоне между минимальным и максимальным значениями скорости витания, то есть в пределах размаха эмпирического распределения.

К

Рис. 7.1. Схема сил действующих на частицу в воздушном потоке.

лассификация по скоростям витания заключается в последовательной продувке навески продукта, помещенной на сетку рабочего канала пневмоклассификатора, при поэтапно увеличивающейся скорости воздушного потока.

Порядок выполнения работы. Осматривают, изучают лабораторную установку, включающую в себя вентилятор с регулируемой частотой вращения, напорный трубопровод с заслонкой для регулирования величины скорости воздушного потока, вертикальный канал круглого сечения изготовленный из прозрачного материала и два сетчатых фильтра.

Устанавливают минимальную частоту вращения вентилятора и открывают заслонку напорного трубопровода.

При неработающем вентиляторе на нижний сетчатый фильтр (решетку), расположенную в нижней части вертикальной цилиндрической прозрачной трубы, помещают зерно заданной сельскохозяйственной культуры, например овса. Устанавливают верхний сетчатый фильтр и включают вентилятор, настроенный на минимальную частоту вращения.

Плавно увеличивая частоту вращения вентилятора, регулируя скорость воздушного потока, прикрывая заслонку, находим режим, при котором зерна, помещенные в начале опыта на нижнюю решетку, оторвались от нее, но не достигли верхнего сетчатого фильтра (решетки), то есть находятся в воздушном потоке во взвешенном состоянии. При этом они то поднимаются в воздушном потоке вверх, то опускаются вниз, наблюдается процесс витания.

Замеряем скорость воздушного потока при данном режиме работы установки на выходе из вертикального воздушного канала, то есть скорость «витания» или критическую скорость.

Замеры выполняем с трехкратной последовательностью для нескольких сельскохозяйственных культур.

Определяем среднюю скорость витания и данные замеров заносим в таблицу 7.1.

Плавно увеличивая скорость воздушного потока определяем скорость, при которой витающие зерна достигнут верхней решетки, скорости выноса. Данные заносим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – Результаты определения скоростей витания

Наименование с/х культуры	Скорость, м/с (экспериментальная)		Скорость, м/с (справочная)
	витания	выноса	витания	выноса
Пшеница

Результаты измерения сравниваем с табличными из приложения 5.