ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Седнментационная устойчивость в потоке из "Физико-химические основы технологии дисперсных состем и материалов" В коллоидных системах, размер частиц которых составляет менее 1 мкм, седиментационная устойчивость обеспечивается броуновским движением частиц, что приводит к установлению седиментационно-диффузионного равновесия [4]. В системах, содержащих частицы больших размеров, броуновское движение не может обеспечить их устойчивости, т. е. в естественных условиях они не только агрегативно, но и седиментационно неустойчивы. Исключение составляет такая система, в которой вследствие агрегативной неустойчивости образуется непрерывная структура, что усиливает седиментационную устойчивость. [c.39] Таким образом, в структурированной концентрированной системе процесс седиментации без разрушения структуры в принципе возможен за счет теплового движения частиц. [c.40] В левой части этого уравнения записано выражение для силы тяжести, действующей на частицу, а в правой — сумма сил гидродинамического сопротивления, действующая на частицу со стороны ее соседей Zk/2. Здесь использована формула [20], характеризующая силу сопротивления относительному сближению сфер со скоростью Vu в предположении, что при переходе частицы в нижний вакантный узел такая сила действует на нее со стороны половины ее соседей (2к/2). [c.41] Формулы (1.114) и (1.115) описывают седиментацию суспензии при UJh . [c.41] На рис. 1.4 представлена зависимость безразмерного параметра gVs(go) goVs(g), характеризующего скорость седиментации данной модельной системы, от относительного ее ускорения g/go в центрифуге. При полном разрушении агрегатов (при больших значениях g) этот безразмерный параметр сохраняет постоянное значение, что соответствует (1.111). При меньших значениях g зависимость проходит через минимум, чему соответствует наибольшая скорость седиментации. В этом случае агрегаты еще достаточно велики и способствуют ускорению седиментации, но уже малы и не мешают взаимному движению. Наконец, при дальнейшем снижении g седиментация замедляется, так как уменьшается d, т. е. структура сдерживает седиментацию. [c.43] Как отмечалось в [41], существует тесная связь седимента-ционных и реологических характеристик агрегированных систем. Подробнее эта связь будет проанализирована ниже при сопоставлении данных, приведенных на рис. 1.4, с реологической кривой для исследуемой системы. Здесь же дается качественный анализ влияния сдвигового напряжения на седиментацию агрегированных систем. [c.43] С коаксиальными цилиндрами, через который пропускали исследуемую суспензию с массовым содер жанием твердой фазы л 67%. Из графика видно, что по сравнению с исходной суспензией в осадке повышено содержание фракций частиц размером 25 90 мкм. Именно частицы этих промежуточных фракций особенно ускоренно се-диментируют в сдвиговом потоке. В то же время содержание частиц фракций 90 250 мкм в осадке понижено. [c.45] Таким образом, концентрированные дисперсные системы седиментационно неустойчивы, причем в сдвиговом потоке скорость седиментации даже увеличивается, что затрудняет переработку таких систем. Это обстоятельство следует учитывать при проведении различных химико-технологических процессов в дисперсных системах. [c.45] Вместе с тем в ряде процессов, наоборот, целесообразно ускорить седиментацию ( высаживание ) частиц из полидис-персной системы. Полученные результаты могут быть использованы для прогноза протекания процесса. [c.45] Выше было показано, что агрегативная устойчивость ВКДС может быть обеспечена при помощи вибрации. Оказывается, что вибрация повышает и седиментационную устойчивость дисперсных систем. При этом она разрушает структуру и снижает вязкость, т. е. является универсальным способом, обеспечивающим интенсификацию технологических процессов с участием ВКДС, на что указывалось в [15, 19]. [c.45] Это предположение дает основание использовать величину 0=Л1ур2/2 в качестве эффективной температуры, так как она играет ту же роль, что величина къТ в кинетической теории газов. Условно величину 0 можно назвать вибротемпературой. [c.46] Такое условие предлагалось использовать как критерий перехода системы к виброкипению в [47]. [c.48] Вернуться к основной статье