Скорость осаждения

Под скоростью осаждения понимается скорость падения частицы вещества в однородной жидкости.

Многофазовые смеси (твердая/жидкость, жидкость/жидкая) могут разделяться механическим способом под воздействием силы гравитации (осаждение). Условием является то, чтобы отдельные компоненты имели разную плотность и не растворялись друг в друге (например, вода и масло).

Какие силы действуют на частицу?

На частицу, окруженную жидкостью (например, твердая частица, или капелька жира в воде, или капля воды в масле) действуют три силы (см. рисунок):

  • Сила тяжести FG
  • Выталкивающая сила FA
  • Сила сопротивления FW

Силе тяжести FGпротивостоят выталкивающая сила FAи сила сопротивления FW. В зависимости от того, выше или ниже значение плотности частицы, чем жидкость, образуется постоянная скорость выталкивания или осаждения Vg частицы.

Расчет скорости осаждения

Скорость осаждения можно определить с помощью закона Стокса на основании баланса сил, если упрощенно допустить ламинарное обтекание.

В центрофугировании либо в поле центробежных сил применяется следующая формула для определения скорости осаждения:

Параметры, влияющие на скорость осаждения

На основании этой формулы выводятся параметры, имеющие существенное влияние на флотацию или скорость осаждения частиц:

Диаметр „d“ частицы: диаметр частицы вносится в формулу в квадрате. Чем больше диаметр (или радиус частицы), тем больше скорость осаждения частицы.

Разница плотности „Δρ“ между частицей и жидкостью: чем выше разница плотности частицы и жидкости, тем выше скорость частицы, и тем быстрее частица осаждается.

Динамическая вязкость „η“ смеси: чем ниже динамическая вязкость продукта, тем выше скорость осаждения частицы.

 

Источник

[1] Klaus Luckert: Handbuch der mechanischen Fest-Flüssig-Trennung,1-е издание 2004

[2] Horst Kuchling: Taschenbuch der Physik; Fachbuchverlag Leipzig, 16-е издание 1996

У вас есть вопросы, или вы хотите обратиться к нам с предложением?
* Обязательные