Сипучі вантажі

Являють собою двофазне середовище твердого і стискуваного (рідкого). З рідиною їх споріднює рухливість, що дозволяє сипучому матеріалові приймати форму зайнятої посудини, витікати з отворів, розташованих у дні і стінках посудини, переміщуватися під дією складової сили тяжіння по трубах. З іншого боку, сипучі матеріали утворюють своєрідний стан твердого тіла, що ріднить їх зі штучними вантажами.

Для характеристики сипучого матеріалу застосовують кілька понять густини:

– густина твердої фази;

– об'ємна насипна маса сипучого матеріалу або його насипна густина.

Насипна густина – це маса твердої фази сипучого матеріалу, що знаходиться в одиниці об'єму.

Для того, щоб оцінити вплив тієї або іншої фази на властивості сипучого матеріалу, вводять критерій дисперсності або щільності укладання частинок твердої фази в сипучому матеріалі:

x = V _М / V,

де V _М – об’єм твердої фази, м³;

V – об’єм сипучого матеріалу, м³.

Коефіцієнт щільності укладання характеризує частину твердого тіла в сипучому матеріалі, у силу чого ця величина може бути віднесена до одного з основних параметрів сипучого матеріалу.

Гранулометрична і грануломорфологічна характеристики визначають геометричні розміри частинок і співвідношення їх розмірів у загальному обсязі сипучого матеріалу. Гранулометричний склад представляється диференціальною кривою, що показує частоту зустрічі частинок відповідного розміру N = ¦(d).

Грануломорфологічний склад оцінює форму, характер поверхні частинок, співвідношення основних розмірів і представляється у вигляді диференціальної кривої, що показує частоту прийнятого грануломорфологічного коефіцієнту в діапазоні його зміни. За такі коефіцієнти приймають відношення основних розмірів частинок:

W_У = b/ l, W_З =a/ l,

де l, b, a – відповідно довжина, товщина і ширина частинки.

Також прийнятий коефіцієнт форми: Ф = F / F _ЕК,

де F – площа поверхні частки, м²;

F _ЕК – поверхня кулі, еквівалентної даній частинці (F _ЕК = p ).

Механічні властивості сипучого матеріалу характеризуються кутом природного нахилу j, що утвориться між вільною поверхнею сипучого матеріалу й горизонтом при висипанні матеріалу на горизонтальну площину. Також механічні властивості сипучих матеріалів визначаються характером зв'язку на контактах твердих частинок твердої фази і здатністю передавати тиск на дно і стінки посудини. У залежності від характеру зв'язків розрізняють «ідеальний» сипучий матеріал, якщо на контакти накладені зв'язки тертя й однобічного стиску, і «зв'язаний», якщо на контакти, крім згаданих, накладені додатково зв'язки зчеплення. Виходячи зі сказаного, «ідеальне» сипуче тіло буде характеризуватися коефіцієнтом внутрішнього тертя f, а «зв'язане» – коефіцієнтами внутрішнього тертя і зчеплення f і c. Зв'язки сипучого матеріалу на межі характеризуються коефіцієнтом зовнішнього тертя f₀.

Здатність сипучого матеріалу витікати із посудини характеризується критичним діаметром випускного отвору d _К1, при якому спостерігається стійкий процес витікання.

Аеродинамічні властивості сипучих матеріалів визначаються такими показниками:

1. Швидкість витання визначається швидкістю повітряного потоку v _вп у вертикальній трубі, при якій швидкість руху частинки матеріалу v _м, поміщеної в потік, дорівнює нулю.

2. Швидкість віднесення визначається швидкістю повітряного потоку, при якій усі частинки сипучого матеріалу несуться повітряним потоком.

3. Швидкість псевдозрідження – це швидкість повітряного потоку, при якій цілком порушуються контакти між частинками і сипучий матеріал здобуває властивості текучості, близького до властивостей рідини.

Це дуже важлива група властивостей сипучого матеріалу, що дозволяє використовувати пневмотранспортування сипучих матеріалів.

Поиск по сайту: