Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
chk{h — у) j ch kh
еш. (7.23)
Физическое решение и1 = Re[Ul] на основании формул (7.22) и (7.23) представляет собой периодическое движение с частотой со и амплитудой и сдвигом фаз, зависящих от у.
Выделить вещественную часть Re[“l] представляется весьма громоздким. Поэтому, учитывая, что нам необходимо установить принципиальные особенности воздействия качки на обогатительный процесс, ограничимся качественным анализом профиля иг(у, t) Для предельных случаев. Отметим, что профиль иг (у, t), как и следовало ожидать, определяется параметром kh, который можно рассматривать как число Струхаля для данной постановки.
Когда это число мало, течение носит преимущественно вязкий характер и наоборот, при больших значениях kh — движение будет инерционным,
В первом случае, разлагая в ряд функцию [ ^^chkh —*] в окрестности точки kh = 0, получим:
> chk{h — y) , __ + 2 I__ ft У
eft kh , k2h2
kW
«1
(т)!-2Ш] <7'24>
!Ь^[(*)--гф>-' (7'25)
Полная скорость и0 -f выражается в виде:
м = 'Т~[('т) — 4" (^")2] ^Sia a0 +Aacosaocosfi)0. (7.26)
С учетом уравнения (7.23), полученное решение описываёт квазистационарное течение, т. е. соответствующее стационарному при текущих значениях угла а.
Во втором случае при kh—> оо имеем
«“*(•—?-) (-1 при у~ h
-----при #«k ,7.27)
Тогда для скорости иг получим g Да cos а0
(О
cos
г Да cos ап -------------- - cos
(0
при t/~ft (a>t----при у <g ft.
(7.28)
Формулы (7.28) показывают, что при инерционном движении профиль скорости имеет два характерных участка — один при у С К где амплитуда скорости постоянна, а фаза отличается от
фазы колебания вектора на , другой при у т h, где амплитуда
меняется линейно с у, а. сдвиг фаз составляет . На первом
участке вблизи свободной поверхности течение определяется инерционными силами, которые преобладают над вязкими, на втором участке, вблизи дна инерционные и взякие силы имеют одинаковый порядок, и сдвиг фаз уменьшается в сторону значения, соответствующего чисто вязкому течению.
Одновременно необходимо отметить, что так как величина иг изменяется только практически в условиях kh, равных 2—10 при параметрах процесса расслоения h = 0,5 см, ю ~ 0,6 1/с, v = 0,01 см2/с, поток в большей своей части инерционен и однороден, а пограничный слой очень тонок.
В целом этот процесс, как показано уравнениями (7.28) и (7.16) можно рассматривать как квазистационарный, т. е. соот-
ветствующий стационарному при углах наклона лотка фопт + + Фк, но отличающийся во времени постоянным сдвигом колебания угла. Так как мы анализируем процесс в течение промежутка времени значительно большего периода качки, то этот сдвиг по фазе колебаний не скажется на конечных результатах процесса передела. Это было подтверждено в результате длительных исследований по изучению воздействия качки корабля на различные аппараты, проведенных в различных морях.
Аналогично можно исследовать процессы разделения на таких аппаратах, как подвижные столы, виброконцентраторы, конусные сепараторы и показать квазистационарность процессов разделения на этих аппаратах.
Особенностью магнитных аппаратов известных конструкций является то, что при изменении угла наклона изменяется скорость протекания потока пульпы, а следовательно и степень захвата, но квазистационарность таких процессов аналогична гравитационным процессам.
Полученный вывод о квазистационарности процесса передела может быть подтвержден и для других процессов концентрации и позволяет рассматривать процесс передела в момент t, как процесс с углом наклона фопт + ф*, а эффективность процесса передела г\т — коэффициент извлечения за промежуток времени как
где / (Чопт + Ч () —• функциональная зависимость извлечения от угла наклона аппарата (в данном случае желоба): ф0Пт — оптимальный угол наклона желоба, под которым на борту судна устанавливается аппарат; tn и (f0 + t) — отсчеты времени, соответствующие началу и концу волнения с длиной волны X.
Как известно зависимость f (а) (извлечения от угла наклона) обычно имеет вид:
/ (а) = аа2 + Ьа + с, (7.29а)
где а — угол наклона; а, b и с — коэффициенты, зависящие от конструктивных особенностей аппаратов и физико-механических характеристик питания.
Подобная зависимость для струйных концентраторов была получена А. Д. Богатовым, Н. М. Зубыниным и А. К. Ильиным и для обогащения изученных россыпных песков приобретает вид:
г| = — 25а2 + 10,5а — 0,39.
Тогда (7.29) можно представить так
t*+t
f (фопт ~Ь ф^) dt,
(7.29)
[а (ф ОПТ + Фt)* + b (Фопт + ф*) + с] dt.
(7.30)
Как известно, волнение моря характеризуется так называемой шкалой состояния моря. Также известно, что многочерпаковые снаряды прекращают работу при волнении моря 2—3 балла и ветре силой 3—4 балла, самоотвозные землесосные снаряды с атакующим всасом при ветре 3—4 балла и волнении моря 3 балла, самоотвозные землесосы с волочащимся всасом при ветре 5—7 баллов и волнении 4—5 баллов, грейферные снаряды могут работать при ветре 6—7 баллов и волнении 5 баллов.
