ПРИБЛИЖЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕТЯЖЕК ЖИДКОСТИ МЕЖДУ ЧАСТИЦАМИ СЫПУЧЕГО СЛОЯ ПРИ ОБЕЗВОЖИВАНИИ

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2014
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-116

УДК 532.6: 622.7

Авторы:

Надутый В.П., д-р техн. наук, профессор

Елисеев В.И., канд. физ.-мат. наук, ст. научн. сотр.

Луценко В.И., канд. техн. наук, ст. научн. сотр. (ИГТМ НАН Украины)

Аннотация.

Предложена физическая модель образования перетяжки жидкости между частицами сыпучего слоя при обезвоживании. В соответствии с моделью, при опускании уровня жидкости около твёрдых тел, вследствие действия капиллярных сил, формируются два мениска сложной формы. Это верхний мениск между боковыми поверхностями твёрдых тел, представляющий часть поверхности изучаемой перетяжки, и нижний мениск между телами и опускающимся основным слоем жидкости. Оба мениска имеют особенности, связанные с формой ограничивающих поверхностей.

На основе гидростатических уравнений определены равновесные положения поверхностей жидкости и условия, при которых образуется перетяжка. Получено, что с уменьшением угла смачивания перетяжка может образовываться между частицами находящимися на большем расстоянии друг от друга. Определено, что для образования перетяжек при обезвоживании необходимо, чтобы расстояние между частицами в сыпучем слое не превышало определённую длину, которая в несколько раз меньше критической длины, рассчитанной по теории устойчивости.

Ключевые слова:

сыпучий слой, частица, капиллярные силы, мениск, перетяжка, поверхностное натяжение

Список литературы:

  1. Баренблатт, Г.И. Движение жидкостей и газов в природных пластах / Г.И. Баренблатт, В.М. Ентов, В.М Рыжик. – М.: Недра, 1984. – 211 с.
  2. Надутый, В.П. Математическая модель опускания слоя жидкости в пористой среде / В.П Надутый, В.И. Елисеев, В.И Луценко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины.– Днепропетровск, 2011. – Вып. 92. – С. 3-14.
  3. Зимон, А.Д. Аутогезия сыпучих материалов / А. Д. Зимон, Е. И. Андрианов. – М.: Металлургия, 1978. – 288 с.
  4. Луценко, В.И. Экспериментальное исследование перетяжки жидкости между двумя сферическими частицами / В.И. Луценко, В.И. Елисеев, Н.П. Анфимова // Дисперсные системы: XXIV науч. конф. стран СНГ. Материалы конференции, 20-24 сентября. – Одесса, 2010. – С. 200-201.
  5. Демидович, Б.П. Лекции по математической теории устойчивости / Б.П. Демидович. – М.: Наука, 1967. – 472 с.
  6. Новиков, П.А. Гидромеханика щелевых систем / П.А. Новиков, Л.Я. Любин. – Минск: Наука и техника, 1988. – 344 с.
  7. Елисеев, В.И. Экспериментальное определение условий образования перетяжки жидкости между частицами сыпучего слоя при обезвоживании / В.И. Елисеев, А.В. Кривокорытов, В.И. Луценко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2012. – Вып. № 101. – С. 263-268.
  8. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. – М.: Наука, 1970. – 982 с.
  9. Сумм, Б.Д. Физико-химические основы смачивания и растекания / Б.Д. Сумм, Ю.В. Горюнов. – М.: Химия, 1976. – 232 с.

Об авторах:

Надутый Владимир Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом механики машин и процессов переработки минерального сырья, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

Елисеев Владимир Иванович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела проблем шахтных энергетических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина.

Луценко Василий Иванович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела проблем шахтных энергетических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .