የሴዲሜሽን ትንተና፡ ፍቺ፣ ቀመር እና ምሳሌዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የደለል መተንፈሻ ዘዴው ፍሬ ነገር ቅንጣቶች የሚቀመጡበትን ፍጥነት (በዋነኛነት ከፈሳሽ መካከለኛ) መለካት ነው። እና የማረጋገጫ መጠን እሴቶችን በመጠቀም የእነዚህ ቅንጣቶች መጠኖች እና የእነሱ የተወሰነ ወለል ስፋት ይሰላሉ። ይህ ዘዴ እንደ እገዳዎች ፣ ኤሮሶል ፣ ኢሚልሲዮን ፣ ማለትም ፣ ለተለያዩ ኢንዱስትሪዎች በሰፊው የተስፋፋ እና ጠቃሚ የሆኑትን የበርካታ የተበታተኑ ስርዓቶች ቅንጣቶች መለኪያዎችን ይወስናል።

የመበታተን ጽንሰ-ሀሳብ

በተለያዩ የምርት ሂደቶች ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮችን እና ቁሳቁሶችን ከሚያሳዩ ዋና የቴክኖሎጂ መለኪያዎች ውስጥ አንዱ ጥሩነታቸው ነው። ለኬሚካል ቴክኖሎጂ መገልገያዎችን በሚመርጡበት ጊዜ, የተለያዩ የምግብ ምርቶችን በማምረት, ወዘተ ግምት ውስጥ ማስገባት የግድ ነው. ይህ የሆነበት ምክንያት የንጥረ ነገሮች ቅንጣቶች በመቀነስ ፣ የደረጃዎቹ ወለል ስፋት እየጨመረ እና የግንኙነታቸው መጠን እየጨመረ በመምጣቱ ብቻ ሳይሆን የስርዓቱ አንዳንድ ባህሪዎች በዚህ ሁኔታ ስለሚቀየሩ ነው።. በተለይም የመሟሟት ሁኔታ ይጨምራል, ቅልጥፍና ይጨምራልንጥረ ነገሮች, የደረጃ ሽግግሮች የሙቀት መጠን ይቀንሳል. ስለዚህ የተለያዩ ስርአቶችን መበታተን እና በደለል ትንተና ላይ መጠናዊ ባህሪያትን መፈለግ አስፈላጊ ሆነ።

በተበታተነው ደረጃ ውስጥ ያሉት የንጥሎች መጠኖች እንዴት እንደሚዛመዱ ላይ በመመስረት ስርአቶች ወደ ሞኖዳይስፐርስ እና ብዙ ስርጭት ይከፋፈላሉ። የመጀመሪያው ተመሳሳይ መጠን ያላቸውን ቅንጣቶች ብቻ ያካትታል። እንደነዚህ ያሉት የተበታተኑ ስርዓቶች በጣም ጥቂት ናቸው እና በእውነቱ ለእውነተኛ ሞኖዲተሮች በጣም ቅርብ ናቸው። በሌላ በኩል፣ አብዛኛዎቹ አሁን ያሉት የተበታተኑ ስርዓቶች ፖሊዲፐርስ ናቸው። ይህ ማለት እነሱ በመጠን የሚለያዩ ቅንጣቶችን ያካተቱ ናቸው, እና ይዘታቸው ተመሳሳይ አይደለም. በተበታተኑ ስርዓቶች ላይ በደለል ትንተና ሂደት ውስጥ የሚፈጥሩት ቅንጣቶች መጠን ይወሰናሉ, ከዚያም የመጠን ማከፋፈያ ኩርባዎችን ይገነባሉ.

ቲዎሬቲካል መሠረቶች

ሴዲሜሽን በጋዝ ወይም በፈሳሽ ሚድያ ውስጥ በስበት ኃይል ስር የተበታተነውን ምዕራፍ የሚያካትቱ ቅንጣቶች የዝናብ ሂደት ነው። ቅንጣቶች (ነጠብጣቦች) በተለያዩ emulsions ውስጥ የሚንሳፈፉ ከሆነ ደለል ሊቀለበስ ይችላል።

ስበት ኤፍ_g በሉላዊ ቅንጣቶች ላይ የሚሰራ የሃይድሮስታቲክ ማስተካከያ ቀመሩን በመጠቀም ማስላት ይቻላል፡

F_g=4/3 π r³ (ρ-ρ₀) g፣

የቁስ ጥግግት ባለበት; r ቅንጣቱ ራዲየስ ነው; ρ₀ - የፈሳሽ እፍጋት; g - ማጣደፍነጻ ውድቀት።

የግጭት ኃይል F_η፣ በስቶክስ ህግ የተገለፀው የንጥቆችን አቀማመጥ ይቃወማል፡

F_η=6 π η r ᴠ_sed፣

በየት ᴠ_sed የ ቅንጣቢው ፍጥነት እና η የፈሳሽ viscosity ነው።

በተወሰነ ጊዜ ላይ ቅንጣቶች በቋሚ ፍጥነት መቀመጥ ይጀምራሉ ይህም በተቃዋሚ ኃይሎች እኩልነት ይገለጻል F_g=F_{η ፣ ይህ ማለት እኩልነቱም እውነት ነው፡}

4/3 π r³ (ρ-ρ₀) g=6 π η r ·ᴠ _ሰድ። እሱን በመቀየር፣ በንጥል ራዲየስ እና በአቀማመጥ ፍጥነቱ መካከል ያለውን ግንኙነት የሚያንፀባርቅ ቀመር ማግኘት ይችላሉ፡

r=√(9η/(2 (ρ-ρ₀) g)) ᴠ_sed=K √ᴠ sed.

የቅንጣዎች ፍጥነት የመንገዱ ሬሾ H እና የእንቅስቃሴ ጊዜ τ ተብሎ ሊገለጽ እንደሚችል ከግምት ካስገባን የስቶኮችን እኩልታ መፃፍ እንችላለን፡

ᴠ_sat=N/t.

ከዚያም የንጥሉ ራዲየስ በቀመር ከተቀመጠበት ጊዜ ጋር ሊዛመድ ይችላል፡

r=K √N/t.

ነገር ግን፣እንዲህ ዓይነቱ የንድፈ-ሐሳብ የዝለል ትንተና በብዙ ሁኔታዎች የሚሰራ እንደሚሆን ልብ ሊባል ይገባል።

የጠንካራ ቅንጣት መጠን በ10^–5 እስከ 10^–2 ይመልከቱ

መሆን አለበት።

አንቀጾቹ ክብ መሆን አለባቸው።
ክንጣዎች በቋሚ ፍጥነት እና ከአጎራባች ቅንጣቶች ነጻ መንቀሳቀስ አለባቸው።
ግጭት የተበታተነ መካከለኛ ውስጣዊ ክስተት መሆን አለበት።

እውነተኛ እገዳዎች ብዙ ጊዜ ስለሚይዙ ነው።ከሉላዊ ቅርጽ ጋር በእጅጉ የሚለያዩ ቅንጣቶች ለደለል ትንተና ዓላማዎች ተመጣጣኝ ራዲየስ ጽንሰ-ሀሳብ ያስተዋውቃሉ። ይህንን ለማድረግ በጥናት በተካሄደው እገዳ እና በተመሳሳዩ ፍጥነት መስተካከል ላይ ከትክክለኛዎቹ ተመሳሳይ ነገሮች የተሠሩ መላምታዊ ክብ ቅንጣቶች ራዲየስ በሂሳብ እኩልታዎች ውስጥ ተተክቷል።

በተግባር ፣ በተበታተኑ ስርዓቶች ውስጥ ያሉ ቅንጣቶች መጠናቸው የተለያዩ ናቸው ፣ እና የደለል ትንተና ዋና ተግባር በውስጣቸው ያለውን የንጥል መጠን ስርጭት ትንተና ተብሎ ሊጠራ ይችላል። በሌላ አገላለጽ የ polydisperse ስርዓቶችን በማጥናት ወቅት የተለያዩ ክፍልፋዮች አንጻራዊ ይዘት ተገኝቷል (መጠናቸው በተወሰነ የጊዜ ልዩነት ውስጥ ያሉ ቅንጣቶች ስብስብ)።

የደለል ትንተና ባህሪያት

የተበታተኑ ስርዓቶችን በደለል ትንተና ለማከናወን በርካታ አቀራረቦች አሉ፡

በተረጋጋ ፈሳሽ ውስጥ ቅንጣቶች የሚቀመጡበትን ፍጥነት በስበት መስክ መከታተል፤
የእገዳ ቅስቀሳ ለቀጣዩ በፈሳሽ ጄት ውስጥ ወደ ክፍልፋዮች የተሰጡ መጠኖች ክፍልፋዮች መለያየቱ፤
የዱቄት ንጥረ ነገሮችን ወደ ክፍልፋዮች በመለየት የተወሰነ መጠን ያለው ክፍልፋዮች፣ በአየር መለያየት የሚከናወነው፤
በሴንትሪፉጋል መስክ በጣም የተበታተኑ ስርዓቶችን ድጎማ መለኪያዎችን መከታተል።

በብዛት ጥቅም ላይ ከዋሉት አንዱ የትንታኔው የመጀመሪያው ስሪት ነው። ለአፈፃፀሙ፣ የደለል መጠን የሚወሰነው በሚከተሉት መንገዶች በማናቸውም ነው፡

በአጉሊ መነጽር በመመልከት ላይ፤
የተጠራቀመውን ደለል በመመዘን፤
የተበታተነውን ደረጃ ትኩረትን በተወሰነ የማረጋገጫ ሂደት ውስጥ መወሰን፤
በድጎማ ወቅት የሃይድሮስታቲክ ግፊትን መለካት፤
የእገዳውን ጥግግት በመወሰን ላይ።

የእገዳ ጽንሰ-ሀሳብ

እገዳዎች በጠንካራ የተበታተነ ምዕራፍ የተፈጠሩ ግምታዊ ስርዓቶች እንደሆኑ ተረድተዋል፣የቅንጣት መጠኑ ከ10^-5 ሴሜ እና ፈሳሽ መበታተን መካከለኛ። እገዳዎች ብዙውን ጊዜ በፈሳሽ ውስጥ ያሉ የዱቄት ንጥረ ነገሮች እገዳዎች ተለይተው ይታወቃሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ, ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም, ምክንያቱም slurries ደብዛዛ እገዳዎች ናቸው. የጠንካራው ዙር ቅንጣቶች በእንቅስቃሴ ነጻ ናቸው እና በፈሳሽ ውስጥ በነፃነት መንቀሳቀስ ይችላሉ።

በተጨባጭ (የተጠራቀሙ) እገዳዎች፣ ብዙ ጊዜ መለጠፍ ተብለው፣ ጠንካራ ቅንጣቶች እርስ በርሳቸው ይገናኛሉ። ይህ ወደ አንድ የተወሰነ የቦታ መዋቅር ይመራል።

በጠንካራ የተበታተኑ ደረጃዎች እና በፈሳሽ ስርጭት ሚዲያዎች የተፈጠሩ ሌላ የተበታተኑ ስርዓቶች አሉ። ሊዮሶል ተብለው ይጠራሉ. ነገር ግን የንጥሉ መጠኑ በጣም ያነሰ ነው (ከ10^-7 እስከ 10^-5 ሴሜ)። በዚህ ረገድ ፣ በውስጣቸው ያለው ዝቃጭነት እዚህ ግባ የማይባል ነው ፣ ግን ሊዮሶል እንደ ብራውንያን እንቅስቃሴ ፣ ኦስሞሲስ እና ስርጭት ባሉ ክስተቶች ተለይተው ይታወቃሉ። የእገዳዎች የዝቃጭ ትንተና በኪነቲክ አለመረጋጋት ላይ የተመሰረተ ነው. ይህ ማለት እገዳዎች በጊዜ ተለዋዋጭነት ተለይተው ይታወቃሉ እንደ ጥሩነት እና የንጥረ ነገሮችን ሚዛናዊ ስርጭት በተበታተነ መካከለኛ።

ዘዴ

የሴዲሜሽን ትንተና የሚከናወነው የቶርሽን ሚዛንን ከፎይል ኩባያ ጋር በመጠቀም ነው።(ዲያሜትር 1-2 ሴ.ሜ) እና ረዥም ብርጭቆ. ትንታኔውን ከመጀመርዎ በፊት, ጽዋው በተበታተነው መካከለኛ መጠን ይመዘናል, በተሞላው ብስኩት ውስጥ በማጥለቅ እና ሚዛኑን በማመጣጠን. ከዚህ ጋር ተያይዞ, የመጥለቁ ጥልቀት ይለካል. ከዚያ በኋላ, ጽዋው ይወገዳል እና በፍጥነት ከሙከራው እገዳ ጋር በመስታወት ውስጥ ይቀመጣል, በሚዛን ምሰሶው መንጠቆ ላይ ተንጠልጥሏል. በተመሳሳይ ሰዓት የሩጫ ሰዓት ይጀምራል። ሠንጠረዡ በዘፈቀደ የዝናብ መጠን ላይ ያለ መረጃ ይዟል።

ከጥናት መጀመሪያ ጊዜ ጀምሮ፣ s

የጽዋው ብዛት በደለል፣ g

የጅምላ ደለል፣ g

1/t፣ c^-1

የሴዲሜሽን ገደብ፣ g

የሠንጠረዡን መረጃ በመጠቀም በግራፍ ወረቀት ላይ የደለል ኩርባ ይሳሉ። የተደላደሉ ቅንጣቶች ብዛት በ ordinate ዘንግ ላይ ተቀርጿል, እና ጊዜ በ abscissa ዘንግ ላይ ይዘጋጃል. በዚህ አጋጣሚ ተጨማሪ ስዕላዊ ስሌቶችን ለማከናወን ምቹ እንዲሆን በቂ መጠን ይመረጣል።

የጥምዝ ትንተና

በሞኖዲ ስርጭት መካከለኛ የንጥረ ነገሮች የመቆያ መጠን ተመሳሳይ ይሆናል፣ ይህ ማለት አሰፋፈር በወጥነት ይገለጻል። በዚህ ጉዳይ ላይ ያለው የደለል ኩርባ መስመራዊ ይሆናል።

የፖሊዲስፔስ እገዳን በሚፈታበት ጊዜ (በተግባር የሚከሰት)፣ የተለያየ መጠን ያላቸው ቅንጣቶችም በማስተካከል ፍጥነት ይለያያሉ። ይህ በግራፉ ላይ የተገለጸው በማስተካከል ንብርብር ወሰን ማደብዘዝ ላይ ነው።

የድጎማ ኩርባው ወደ ብዙ ክፍሎች በመከፋፈል እና ታንጀሮችን በመሳል ይከናወናል። እያንዳንዱ ታንጀንት የአንድን የተለየ ድጎማ ያሳያልየእገዳውን ክፍል ሞኖ መበታተን።

የቅንጣት መጠን ስርጭት አጠቃላይ ሀሳብ

በድንጋይ ውስጥ ያሉ የተወሰነ መጠን ያላቸው ቅንጣቶች መጠናዊ ይዘት ብዙውን ጊዜ ግራኑሎሜትሪክ ጥንቅር ይባላል። የተቦረቦረ ሚዲያ አንዳንድ ባህሪያት በእሱ ላይ የተመሰረቱ ናቸው፣ ለምሳሌ የመተላለፊያ ችሎታ፣ የተወሰነ የገጽታ አካባቢ፣ የብልት መጠን፣ ወዘተ. በእነዚህ ንብረቶች ላይ በመመስረት, በተራው, የድንጋይ ክምችቶችን ለመፍጠር ስለ ጂኦሎጂካል ሁኔታዎች መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ. ለዚህም ነው በደለል ቋጥኞች ጥናት ውስጥ ከመጀመሪያዎቹ ደረጃዎች አንዱ ግራኑሎሜትሪክ ትንታኔ ነው።

በመሆኑም ከዘይት ጋር በተገናኘ የ granulometric የአሸዋ ስብጥር ትንተና ውጤት መሰረት በ oilfield ልምምድ ውስጥ መሳሪያዎችን እና የስራ ሂደቶችን ይመርጣሉ. አሸዋ ወደ ጉድጓዱ ውስጥ እንዳይገባ ለመከላከል ማጣሪያዎችን ለመምረጥ ይረዳል. በአቀነባበሩ ውስጥ ያለው ሸክላ እና ኮሎይድል የተበተኑ ማዕድናት መጠን ionዎችን የመምጠጥ ሂደቶችን እንዲሁም በውሃ ውስጥ ያሉ የድንጋይ እብጠት ደረጃን ይወስናል።

የድንጋይ ቋጥኝ ስብጥር ሴዲሜንታሪ ትንተና

በመበታተን መርሆዎች ላይ በመመርኮዝ የተበታተኑ ስርዓቶች ትንተና በርካታ ገደቦች ስላሉት በንጹህ መልክ ጥቅም ላይ መዋሉ ለሮክ ስብጥር ግራኑሎሜትሪክ ጥናት ትክክለኛ አስተማማኝነት እና ትክክለኛነት አይሰጥም። ዛሬ የኮምፒዩተር ፕሮግራሞችን በመጠቀም ዘመናዊ መሳሪያዎችን በመጠቀም ይከናወናል።

ከመነሻው ንብርብር የሮክ ቅንጣቶችን ለማጥናት ይፈቅዳሉ፣ ክምችቱን ያለማቋረጥ እንዲመዘግቡ ያስችሉዎታል።ደለል ፣በእኩልታዎች መጠጋጋትን ሳያካትት ፣የደለል መጠንን በቀጥታ ይለኩ። እና, ምንም ያነሰ አስፈላጊ, እነርሱ ሕገወጥ ቅርጽ ቅንጣቶች መካከል sedimentation ጥናት ፍቀድ. የአንድ መጠን ወይም የሌላ ክፍልፋይ መቶኛ በኮምፒዩተር የሚወሰን ሲሆን ይህም በናሙናው አጠቃላይ ብዛት ላይ የተመሰረተ ነው ይህም ማለት ከመተንተን በፊት መመዘን አያስፈልገውም ማለት ነው.