Обзор статьи

Анализ сил, оказывающих воздействие на взвешенную частицув тонкослойном модуле

УДК: 

628.543

DOI: 

10.23968/1999-5571-2025-22-3-135-142

Страницы: 

135-142

Аннотация: 

Рассматривается модель осаждения сферических частиц в проточной области тонкослойного модуля очистного сооружения. Модель учитывает скорость потока жидкости, угол наклона и шероховатость тонкослойного модуля, а также плотность твердой и жидкой фазы. Проанализированы силы, действующие на частицы в поле жидкости с непрерывным равномерным потоком, составлено уравнение баланса сил и получена расчетная зависимость для скорости осаждения. Для оценки состояния частиц использовано понятие равновесной скорости потока, при которой частица достигает устойчивого состояния, оставаясь в покое на пластине тонкослойного модуля. При скорости потока, меньшей равновесной, будет наблюдаться процесс осаждения частиц в отстойнике, а при обратной ситуации будет присутствовать вынос частиц из сооружения и снижение эффекта очистки. Построены графики зависимости равновесной скорости потока от диаметра и плотности частиц при различных углах наклона тонкослойного модуля. Результаты исследования могут быть использованы в инженерной практике при разработке и оптимизации работы отстойников.

Список цитируемой литературы: 

  1. Terfous A., Hazzab A., Ghenaim A. Predicting the drag coefficient and settling velocity of spherical particles // Powder Technology. 2013. Vol. 239. Pp. 12-20

  2. Wang J., Qi H., Zhu J. Experimental study of settling and drag on cuboids with square base // Particuology. 2011. Vol. 9 (3). Pp. 298-305

  3. Kalman H., Matana E. Terminal velocity and drag coefficient for spherical particles // Powder Technology. 2022. Vol. 396 (Part A). Pp. 181-190

  4. Liu D. Two-phase fluid dynamics. Beijing, 1993. 734 p

  5. Zhang Y., Ren W., Li P., Zhang X., Lu X. Flow regimes and characteristics of dense particulate flows with coarse particles in inclined pipe // Powder Technology. 2023. Vol. 428. P. 118859

  6. Trewhela T., Gray J. M. N. T., Ancey C. Large particle segregation in two-dimensional sheared granular flows // Physical Review Fluids. 2021. Vol. 6 (5). P. 54302

  7. Stokes G. G. On the effect of the internal friction of fluids on the motion of pendulums // Transactions of the Cambridge Philosophical Society. 1851. Vol. IX. Pp. 8-106

  8. Zhou M., Kuang S., Luo K., Zou R., Wang S., Yu A. Modeling and analysis of flow regimes in hydraulic conveying of coarse particles // Powder Technology. 2020. Vol. 373. Pp. 543-554

  9. Yao Y., Ge J. Non-steady flow in low-permeability reservoir // Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science). 2003. Vol. 27 (2). Pp. 55-58

  10. Dong C., Luan W., Zhou S., Zhang Q. Analysis and application of model for solid particle movement in Newton fluid // Journal of China University of Petroleum. 2007. Vol. 31 (5). Pp. 55-63

  11. Волк А. М., Терешко Е. В. Анализ сил, действующих на твердую частицу в сплошном потоке // Труды БГТУ. Физико-математические науки и информатика. 2015. № 6 (179). С. 10-14

  12. Медников Е. П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981. 174 с

  13. Yang H., Fan M., Liu A., Dong L. General formulas for drag coefficient and settling velocity of sphere based on theoretical law // International Journal of Mining Science and Technology. 2015. Vol. 25 (2). Pp. 219-223

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Лю Сюэлян Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Федоров С. В. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Феофанов Ю. А. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Черников Н. А. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=82836268

Выпуск журнала

№ 3 (110) Июнь 2025