ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурно-механические свойства из "Физические методы интенсификации процессов химической технологии" Ск)гласно представлениям коллоидной химии [2], раздробленные или дисперсные системы классифициру-ют по агрегатному состоянию на девять типов в зависимости от физического состояния дисперсной фазы и дисперсной среды (табл. 2.1). В условном обозначении системы в виде дроби в числителе записан индекс (первая буква названия состояния) дисперсной фазы, а в знаменателе - индекс дисперсионной среды. Специфика рассматриваемой проблемы приводит к учету влияния воздействий и аппаратурных факторов на структуру систем. [c.21] Аппараты содержат разного рода насадки, решетки, фильтрующие перегородки и другие элементы, также влияющие на структуру системы. [c.22] В качестве отправного пункта в структурном анализе на первом этапе служат геометрические факторы, поскольку, дополйяя их теми или иными физическими свойствами, можно исследовать далее разнообразные свойства сложных. систем. [c.22] Принято подразделять системы в зависимости от характерного размера частиц на грубодисперсные ( 10 м), средней дисперсности (10 - 10 м) и высокодиспгерсные (10 - 10 м). Поскольку все дисперсные системы имеют статистический разброс характеристик, для более полного представления их свойств используют статистические методы, методы геометрического моделирования, а также эквивалентные представления, исходя из какого-либо характерного физического процесса (течение, сорбция и др.). [c.22] В зависимости от вида дисперсной системы и способа ее получения предлагались другие законы распределения, в том числе двух- и полимодальные. [c.22] Задача значительно усложняется для частиц, имеющих неправильную форму. Методы определения средних размеров (среднего геомёт-рического, арифметического и других) по экспериментальным данным приводятся в работе [4]. [c.22] Радушкевичем предложено [1] в качестве классификационных признаков использовать механизм образования и общий характер структуры. По образованию можно выделить две большие группы системы роста и системы сложения. По принципу различия структуры можно выделить системы с четкой упорядоченностью структуры и не упорядоченные по структуре. К системам роста относятся активные угли, цеолиты, волокна целлюлозы и т.п. Подобные вещества характеризуются индивидуальной морфологией структуры. К структурам сложения можно отнести песок, волокнистые материалы фильтров, иониты, набивку колец Рашига, слои сорбентов и катализаторов, при этом рассматривается только внешнее межпоровое пространство, а пористостью отдельных элементов пренебрегают. Конечно, возможно сочетание систем роста и сложения. [c.23] Существуют и другие систематизации материалов по их строению и физико-химическим свойствам часто выделяют в отдельные классы пластинчатые и волокнистые материалы, цеолиты и полимерные мембраны. [c.23] При анализе процессов массопереноса различают пористые структуры по длине свободного пробега молекул, по характеру адсорбции, по гидродинамическим свойствам [5]. [c.23] Когда отдельные частицы (зерна), образующие пористую среду, обладают собственной внутренней пористостью ее также необходимо учитывать, т.е. рассматривать систему на двух уровнях слой и зерно. [c.23] Большое распространение в химической технологии нашел подвижный слой частиц, позволяющий организовать непрерывную обработку материалов [6]. [c.24] Структура взвешенного сдоя является его важнейшей характеристикой и от нее во многом зависит как применимость метода, так и его эффективность. Исследованию структуры слоя посвящено большое число работ. Существенные трудности в описании структуры слоя заключаются в учете перемещения частиц твердой фазы, приводящие к различным неоднородностям и неустойчивостям. [c.24] Форма индивидуальных элементов структуры (зерна, поры и т.п.) может быть самой разнообразной правильной и неправильной, статически распределенной. [c.24] При решении практических задач особенности реальной геометрии структурных элементов (их неидеальность) учитываются введением факторов- формы, коэффициентов, извилистости, коэффициентов шероховатости и других усредненных характеристик [7]. [c.24] Широкое распространение при оценках структурных характеристик, влияющих на различные физико-химические свойства веществ и закономерность процессов, нашли различные варианты ячеечных моделей. В простейших моделях в качестве ячейки выбирают куб или сферу, содержащую только одну частицу. [c.24] Поскольку простая ячеечная модель не учитывает случайного характера структуры гетерогенных сред, были предложены различные модификации этой модели. В работе [8] развит статистический анализ полидисперсной смеси частиц и построена ячеечная модель для смеси, состоящей из двух фракций. Такой анализ позволяет судить о вкладе мелких и крупных частиц в процессы, изучать гомогенизацию поли-дисперсных систем и ряд других вопросов. Ячеечная модель специального вида лежит в основе механики дисперсных сред [9]. [c.24] Весьма эффективными методами анализа неоднородных структур являются активно развивающиеся методы, основанные на усреднении дифференциальных операторов [10]. Эвристически метод основан на рассмотрении двух существенно различных масштабов длин микроскопического (локального)и макроскопического. [c.24] Рассматривая механические свойства веществ и материалов, подлежащих обработке, необходимо отвлечься от всех остальных свойств. В системах с твердой фазой отдельные частицы могут быть как свободными, так и связанными. К первым относятся сыпучие среды, например порошковые материалы, а ко вторым - твердые тела, жидкости и их композиции. [c.24] Точками сверху обозначены частные производные по времени от соответствующих величин. Уравнения (2.5), (2.6) являются эмпирическими и характеризуют способность того или иного тела изменять свой объем (б у) и форму ( о), т. е. течь при создании в телах напряженного состояния [11]. [c.25] Вернуться к основной статье