Надутый В. П., Елисеев В. И., Луценко В. И. Силовые характеристики перетяжки жидкости. Численные и асимптотические решения

СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕТЯЖКИ ЖИДКОСТИ. ЧИСЛЕННЫЕ И АСИМПТОТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Надутый В. П., Елисеев В. И., Луценко В. И.

Авторы:

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

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

Луценко В. И., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.

(ИГТМ НАН Украины)

УДК 532.6: 622.7

Язык: Русский

Аннотация.

В квазистатическом приближении рассмотрено влияние относительного положения твердой частицы на возникающие капиллярные силы в перетяжке жидкости, связывающей частицу и стенку. Показано, что изменение положения частицы относительно стенки приводит к появлению дополнительных сил и моментов сил, которые могут иметь как, положительные так и отрицательные значения. Для удержания частицы на поверхности стенки перетяжке необходимо иметь геометрические характеристики, которые должны соответствовать определенной положительной результирующей удерживающей силе. Расчеты показали, что при малых смещениях и поворотах в перетяжке возникают дополнительные силы, стремящиеся вернуть частицу в равновесное положение. Кроме того, при небольших относительных удлинениях перетяжка ведет себя подобно упругой пружине. Это свойство перетяжек можно использовать при моделировании динамических нагрузок на влажные дисперсные среды.

Ключевые слова: дисперсная среда, обезвоживание, частица, капиллярные силы,
поверхностное натяжение, момент.

Список литературы:

1. Лапшин, Е. С. Определение удельной энергии, необходимой для обезвоживания минерального сырья при вибрационном грохочении / Е. С. Лапшин, А. И. Шевченко // Збагачення корисних копалин: Наук. -техніч. зб. НГУ / НГУ. – Днепропетровск, 2012. – Вып. 50(90). – С. 179-186.

2. Kralchevsky, P. A. Particles at Fluid Interfaces and Membranes / P. A. Kralchevsky and K. Nagayama. – Amsterdam: Elsevier, 2001. – 654 p.

3. Елисеев, В. И. Вибрационные эффекты во влажном сыпучем слое / В. И. Елисеев, В. И. Луценко, С. Г. Кравчина, А. В. Кривокорытов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2012. – Вып. 107. – С. 250–256.

4. Надутый, В. П. Эффект подъема влажных частиц в вертикальной вибрирующей трубе / В. П. Надутый, В. И. Елисеев, В. И. Луценко // Вібрації в техніці та технологіях. – 2013. – № 1(69). – С. 31–36.

5. Сумм, Б. Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б. Д. Сумм. – 3-е изд. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 240 с.

6. Benilov, E. S. Drops climbing uphill on an oscillating substrate / E. S. Benilov, J. Billingam // J. Fluid Mech. (2011), V. 674, pp. 93–119.

7. Надутый В. П. Определение условий равновесного состояния частицы висящей на перетяжке жидкости / В. П. Надутый, В.И. Елисеев, В. И. Луценко, И. П. Хмеленко // Науковий вісник національного гірничого університету. – Днепропетровск, 2008, № 10. – С.46-49.

8. Волков, В. И. Экспериментальное исследование гистерезиса смачивания / В. И. Волков, С. С. Лескова, Е. Р. Кирколуп // Известия Алтайского гос. ун-та. – Барнаул: АлтГУ, 2006. – Вып. 49. - № 1. – С. 106-111.

9. Смирнов, В. И. Курс высшей математики / В. И. Смирнов. – 24-е изд. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - Том 2 - 848 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.