Улучшение качества природных и очистка сточных вод. Новиков А.В - 92 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТвГТУ | Тверь

Составители: 

Рубрика: 

92
13. РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Номер варианта расчетного задания определяется по двум последним
цифрам номера зачетной книжки студента. Таблицы исходных данных
состоят из двух частей. В первой части таблицы приведены данные для
первой цифры номера варианта, во второй – для второй цифры номера
варианта. Например, если номер зачетной книжки 225462, то номер
варианта – 62. Исходные данные для этого варианта
берутся из строки
«Вариант 60» первой части таблицы и из строки «Вариант 02» второй части.
13.1. Осаждение в гравитационном поле
Скорость свободного осаждения твердых частиц сферической формы
под действием силы тяжести в неограниченном объеме жидкости может
быть расчитана исходя из баланса силы тяжести, силы выталкивания (силы
Архимеда) и силы сопротивления движению (силы Стокса) по формуле
c
жт
gr
u
μ
ρρ
)(
9
2
2
−
⋅=
,
где u – скорость свободного осаждения, м/с; r – радиус частицы, м;
g - ускорение свободного падения, м/с
2
; ρ
т
и ρ
ж
– плотность твердой и
жидкой фаз, соответственно, кг/м
3
; μ
с
– динамическая вязкость суспензии, Па·с.
Вязкость суспензии не зависит от формы и размеров частиц, но
зависит от объемной доли твердой фазы в суспензии ε и определяется так:
μ
с
= μ
ж
(1 + 2,5ε) при ε ≤ 0,1;
μ
с
= μ
ж
(1 + 4,5ε) при ε > 0,1,
где μ
ж
– вязкость жидкой фазы.
Объемная доля твердой фазы в суспензии может быть выражена через
массовую долю x. Плотность суспензии
ρ
с
= ρ
т
х + ρ
ж
(1 – х).
В этом случае масса суспензии G
с
, выраженная через ее объем V
с
и
плотность, равна G
с
= V
с
ρ
с
, масса твердой фазы в суспензии равна
G
т
= хG
c
= xV
c
ρ
c
, а ее объем – V
т
= G
т
/ρ
т
= xV
c
ρ
c
/ρ
т
. Объемная доля
твердой фазы в суспензии равна ε = V
т
/V
c
= хρ
с
/ρ
т
. Подставив в последнее
выражение значение ρ
с
, получим
()
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−+= xxx
т
ж
1
ρ
ρ
ε
.
Скорость стесненного осаждения в общем случае описывается
критериальным уравнением вида Re = f(Ar, 1 – x), где Re и Ar – критерии
Рейнольдса и Архимеда соответственно.
В расчетной практике скорость стесненного осаждения вычисляют по формулам
()
ε
ε
82,1
2
101
−
⋅−= uu
ст
при ε ≤ 0,3;
(
)
ε
ε
3
1123,0 −
= uu
ст
при ε > 0,3.

Страницы