Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
При т < Tnc структурированная суспензия медленно течет, подобное течение можно отождествлять с явлением ползучести. Это означает, что Tnc является не статическим (как T0 в реологическом законе Шведова—Бинга-ма), а динамическим предельным напряжением сдвига. При т > Tnc структура начинает разрушаться; ее разрушение усиливается с ростом относительной скорости сдвига (dv/dx). При этом вязкость Jiicax постоянна вплоть до такого значения dv/dx, при котором структура полностью разрушится. Для полностью разрушенной структуры, когда тпс = 0, сопротивление сдвигу может резко уменьшиться до величины, равной Iiicax (dv/dx).
Плотность суспензий можно рассчитывать по формуле (2.12).
ТЪердые сыпучие среды. К физическим характеристикам сыпучих материалов обычно относят: плотность, форму кристаллов, распреде-
60 ление их по размерам, теплоемкость, теплопроводность, температуру плавления и др. Часть из них уже рассматривалась или будет рассматриваться в соответствующих разделах книги.
Из всего многообразия физических характеристик сыпучих материалов кратко остановимся на тех, которые имеют непосредственное отношение к механическим процессам их движения и компактирова-ния давлением и обладают рядом свойств, обусловленных составом и структурой элементов этой твердой дисперсной системы.
Плотностью сыпучего материала р называют отношение массы т = = тТ + тж (здесь тТ, тж — массы соответственно твердых частиц и жидкости в порах сыпучего материала; масса воздуха по незначительности не учитывается) к его объему V= Kr + Vx (здесь Vr, Кж — объемы соответственно твердых частиц и пор), т.е.
р = К + /иж)/(Кт+ Vik).
Плотность сыпучего материала в состоянии свободной засыпки называют гравиметрической или насыпной плотностью рн. Значения рн для порошкообразных химических продуктов и металлических порошков нормированы.
Насыпная плотность не является абсолютной характеристикой. Ее значение колеблется не только в зависимости от гранулометрического состава, формы частиц, состояния их поверхности, но и от склонности частиц к агломерированию. Кроме того, насыпная плотность сыпучего материала зависит и от толщины слоя. Эта характеристика имеет значение при хранении, транспортировании и дозировании сыпучих материалов, а также учитывается в процессе дальнейшей переработки.
Насыпная плотность сыпучих компонентов ПВВ изменяется в широком диапазоне: от 200 до 1500-2000 кг/м3.
Плотность твердой части сыпучих материалов рт определяется отношением массы твердых частиц к их объему:
Pt = VkT-
Для однокомпоненгных составов рт совпадает с плотностью вещества твердой фазы. Для смесевых композиций рт можно вычислить, используя правило аддитивности, по следующему уравнению:
рт = ЮО/^/р, + а2/р2 + ... + а„/р„),
где а,, а2, ..., ап — массовое процентное содержание каждого твердого компонента в смеси; рр р2,..., рп — плотность соответствующего твердого компонента.
61 Порозностью слоя сыпучего материала є называют отношение объема пор в слое к общему объему, занимаемому материалом в слое. Под пористостью еп следует понимать долю пустот внутри объема пористого тела (например, внутри отдельных твердых частиц, спрессованного брикета, и т.п.).
Порозность и пористость обычно выражаются в следующем виде:
е, еп = 1 - р/рт.
Порозность є зависит от способа укладки частиц, их формы, размера; пористость твердых тел зависит и от условий формирования структуры.
Для теоретической оценки порозности сыпучего материала часто используют глобулярную модель пористого тела. При этом условно полагают, что оно состоит из идеализированных сферических монодисперсных частиц, и вводят представление о так называемых плот-нейших шаровых упаковках (ПШУ) или плотных шаровых кладок (ПШК) [13].
В первом типе упаковки каждый шар (сферическая частица) касается трех шаров соседнего слоя; в итоге каждая сферическая частица имеет координационное число 12. В плотных шаровых кладках шары располагаются менее компактно и имеют более низкие координационные числа.
Порозность сыпучего материала, состоящего из идеализированных сферических монодисперсных частиц (глобулярных систем), в зависимости от вида укладки представлена в табл. 2.1.
Порозность глобулярных систем с одинаковыми сферическими частицами зависит от типа упаковки и не зависит от размера частиц.
Использование бинарных систем за счет введения второй фракции сферических монодисперсных частиц меньшего диаметра в пустоты каркаса крупных частиц позволяет снизить порозность до 0,14 (теоретически возможное значение). При этом такая плотная укладка частиц
Таблица 2.1
Зависимость порозности от способа упаковки
Упаковка Координационное число Порозность
Кубическая:
гранецентриронанная 12 0,2595
объемноцентрированная 8 0,3198
простая 6 0,4764
Тетраэдрическая 4 0,6599
62 в бинарной системе может быть получена, когда соблюдается фильтрация мелких сферических частиц через каркас, образованный крупными шарами, т.е. диаметр мелких сфер dM < (2/\Т— 1) dK = 0,154 dK (здесь dK — диаметр крупных сфер).
