ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Волна разрушения в сыпучем материале из "Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности" Одна из основных особенностей сыпучих материалов состоит в том, что они способны качественно изменять свои характеристики при незначительном изменении е. Так, в диапазоне е 0,5 Ч- 0,6, связные материалы могут проявлять свойства твердого тела, при е 0,6 они приобретают свойства псевдожидкости, т. е. в определенном интервале е в сыпучей среде наблюдается своеобразный фазовый переход. [c.25] Явление это широко применяется в промышленной технологии для улучшения сыпучести уплотнившихся или слежавшихся при длительном хранении материалов. [c.25] Обычно осуществляют это с помощью принудительной подачи газа в материал. Однако, если для материалов с б 60-10- м подобное аэрирование часто достигает своей цели, то для порошков может наблюдаться обратная картина. За счет локальных неоднородностей, характеризуемых различными значениями е и Осц, в материале при подаче в него газа образуются сквозные каналы. В случае нагнетания сжатого газа в замкнутый сосуд через аэрационное днище газ, фильтруясь через стенки каналов и свободную поверхность материала, дополнительно уплотняет его (рис. 1.12). [c.25] Исключительного эффекта в процессе аэрирования уплотненного порошкообразного материала можно добиться путем возбуждения в нем волны разрушения [33]. Примером практического использования этого эффекта может служить способ ликвидации завалов в трубах пневмотранспортных установок [34] и способ рыхления порошков в железнодорожных вагонах-цистернах [35]. Поясним суть эффекта на примере. [c.25] Рассмотрим цилиндрический вертикальный сосуд (рис. 1.13) с порошкообразным материалом и газом, заполняющим пространство между частицами. Пусть в момент времени t — О поршень начнет перемещаться вверх. Давление газа в зазоре между поршнем и материалом начнет падать. Одновременно с этим начнется процесс фильтрации газа из материала к движущемуся поршню. В результате в верхнем слое материала возникает перепад давления, оказывающий силовое воздействие на жатериал. Если величина этого воздействия превзойдет силы веса, силы трения материала о стенки сосуда и силы сцепления между частицами, то произойдет отрыв слоя материала. [c.25] Таким образом, независимо от того, будет в нашем опыте двигаться поршень дальше или нет, процесс разрушения материала будет распространяться вглубь с характерной для него скоростью и затухающей амплитудой. [c.26] Момент отрыва слоя материала может быть проиллюстрирован графиком (рис. 1.14), откуда следует, что отрыв слоя произойдет в той тЬчке 2 и в тот момент времени Г, где и когда кривая Ар(г, коснется линии а г). Дискретный характер процесса разрушения материала при Стсц О был подтвержден экспериментально в работах [36, 37]. Нетрудно увидеть, что при Осц = О процесс разрушения материала будет носить непрерывный характер. [c.26] Таким образом, решение задачи об отрыве первого поршня сводится к отысканию из системы (1.84) при известных рд, е, Стсц и Ттр таких значений скорости и времени падения давления, при которых произойдет отрыв слоя материала заданной толщины 2. По-существу, необходимо решить задачу нестационарной фильтрации газа в пористой среде. [c.27] Математическая модель этой задачи при изотермическом расширении газа сводится к виду (1.26), (1.39), (1.41) и (1.68). [c.27] Полученную величину а будем называть коэффициентом фильтрации. [c.27] Здесь k — скорость падения давления на поверхности материала, Па/с п — числовой параметр, значение которого определяется из краевых условий опытным или расчетным путем. [c.28] Таким образом, решение уравнений (1.84) и (1.90) — (1.91) сводится к отысканию значений k и t. Графическое 5ешение задачи ясно из рис. 1.14 и достигается методом последовательных приближений. [c.28] В практической реализации рассмотренного способа наиболее целесообразен сброс давления из емкости, содержащей уплотненный материал. [c.28] Вернуться к основной статье