Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Теория фильтрования с образованием осадка




Основной задачей теории фильтрования является определение скорости фильтрования в зависимости от различных факторов, влияющих на этот процесс. Скорость фильтрования – это объем профильтрованной в единицу времени жидкости, отнесенной к единице фильтрующей поверхности . Очевидно:

Скорость фильтрования – сложная функция ряда факторов: структуры и толщины слоя осадка, формы фильтра, вязкости жидкости, перепада давлений.

Теория фильтрования основана на предположении о ламинарном характере движения жидкости в капиллярах. Это предположение вытекает из того, что диаметр пор осадка очень мал, поэтому число Рейнольдса будет меньше критического значения. Отсюда следует, что движение жидкости в капиллярах фильтра может быть описано уравнением Пуазейля:

где – скорость движения жидкости в капилляре; – перепад давлений (, рис. 112); - динамическая вязкость жидкости; – диаметр капилляра; – длина капилляра.

Рис. 112. Схема фильтрования с образованием осадка

Расход жидкости через один капилляр или:

,

где - величина, зависящая от формы капилляра (для капилляра круглого сечения ).

Если площадь фильтрования , а число пор на единице площади , то за время протечет объем жидкости:

.

Выразим длину капилляра через толщину фильтрующего слоя:

где – коэффициент криволинейности капилляра.

Число капилляров на единице поверхности зависит от размера частиц осадка:

,

где – диаметр частицы; - коэффициент пропорциональности.

С величиной связан также диаметр капилляра:

,

где - коэффициент, зависящий от взаимного расположения частиц осадка.

Из уравнения, подставляя в него уравнения – получим:

Безразмерный комплекс характеризует структуру осадка.

Величина называется структурным сопротивлением фильтрованию.

То, что величина является сопротивлением фильтрованию, следует из ее нахождения в знаменателе уравнения. Это сопротивление зависит от структуры осадка:

Величина называется удельным сопротивлением (размерность ).

В уравнении не учтено сопротивление фильтрующей перегородки. Обозначим его . Тогда:

Уравнение выведено при условии, что все величины, характеризующие структуру осадка, неизменны. Следовательно, оно применимо только для несжимаемых осадков с одинаковой укладкой частиц по всей глубине.

Полное уравнение, учитывающее сжимаемость осадка (уравнение Знаменского), принимает вид:

,

где – модуль сжатия осадка, Па; – структурное сопротивление и толщина слоя осадка при нормальном давлении, например, равном давлению столба суспензии высотой 1м.

Из уравнения следует, что скорость фильтрования: 1) при сжимаемых осадках не пропорциональна давлению; 2) обратно пропорциональна толщине слоя осадка; 3) уменьшается с увеличением вязкости.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1052 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Если вы думаете, что на что-то способны, вы правы; если думаете, что у вас ничего не получится - вы тоже правы. © Генри Форд
==> читать все изречения...

2261 - | 2183 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.