Сопротивление давлению.

В случае, если пластина установлена нормально движению потока струйки жидкости оказывают дополнительное давление на ее лобовую поверхность, а с обратной стороны струя отрывается от нее и образуется водоворот – зона с пониженным давлением в результате чего, возникает сопротивление давлению, направленное против движения.

U₀

P₀ P>P₀ P<P₀

Сила давления определяется по формуле Стокса.

F_д = 3πμν_гкd

μ - динамический коэффчиент вязкости

d – диаметра пластины

ν_гк – гидравлическая крупность

Осаждение твердых частиц в жидкости.

Гидросмесью (пульпой) называют жидкость, в которой имеются твердые частицы.

Трубопроводы по которым перекачивается гидросмесь называются пульпопроводами (илопроводами).

Р ассмотрим свободное падение твердых частиц в форме шара диаметром d покоящейся жидкости.

F_д

G G = (ρ_т – ρ_ж)g

d

Осаждение будет происходить, когда сила тяжести больше или равна силе давления.

(ρ_т – ρ_ж)g = 3πμν_гкd

R_е <1: ν_гк = (ρ_т – ρ_ж)gd³/18μ формула гидравлической крупности, то есть

скорости падения частиц в покоящейся жидкости.

R_е >1: ν_гк =

с – коэффициент сопротивления давления, который зависит от размера, формы и числа R_е

Пр:

Скорость для писка d=1мм составляет 0,01м/с.

Гидравлический расчет пульпопровода.

В результате исследований было установлено, что при движении пульпы различают два режима:

1. При сравнительно низких скоростях. Когда скорости не велики происходит осаждение твердых частиц гидросмеси на дно канала или трубы. Канал заиливается.

2. При высоких скоростях. При этом все частицы находятся во взвешенном состоянии. Дно канала чистое.

Скорость, при которой начинается осаждение твердых частиц из потока гидросмеси, называется критической. Она зависит от количества, размеров, плотности гидравлической крупности, шероховатости и диаметра трубопровода.

Формула Кнороза ν_кр = 1,02ν_гк

ν_гк – гидравлическая скорость

β – отношение по массе твердых частиц к количеству жидкости

d – диаметр трубопровода

d_ср – средний диаметр частиц пульпы

ν_кр изменяется приблизительно от 1 до 5 м/с

В пульпопроводе наблюдается такое явление как саморегулирование скорости:

При движении частиц со скоростью меньше ν_кр происходит осаждение твердых частиц на дно, канал заиливается, рабочая площадь уменьшается. Так как расход постоянен, то с уменьшением площади увеличивается скорость, и частицы со дна переходят во взвешенное состояние.

Потери напора в пульпопроводе.

h = (1+φC_т)h_l

φ – коэффициент, зависящий от среднего размера частиц твердой фазы, диаметра трубопровода, гидравлической крупности;

C_т – процентное содержание по объему твердых частиц

h_l – потери в трубопроводе, если бы по нему текла чистая вода.

При малых скоростях и большом процентном содержании твердых частиц

(1+φC_т) = 2-3

Если размеры частиц не велики, а скорость движения пульпы высокая, то при этих условиях потери в пульпопроводе мало отличаются от потерь в чистой воде.