|
Длина смесителя Рис. 1.6. П роф ил ь скоростей в гори зонтальном барабанном смесителе С м е н а плоскостей движ ения частиц, вы званная градиентом с кор ости по о тн о ш е н и ю соседних д р уг к д р у гу слоев, имеет (как и пр и поперечном см е ш и ва н и и ) случай ны й характер (части ц а м ож ет встретить бре ш ь в при ле гаю щ е м слое), ввиду чего прод ольное см еш ивание такж е п р и в од и т к о б р азо ва н и ю неупорядоченной смеси. О б а рассм отренны х случая соо тве тствую т о се вом у м ехан изм у см еш ивания, поскольку см еш и вани е в н и х прои сход и т вследствие перем ены по зи ц и и единичны м и части цам и с ы п у ч е го слоя. Здесь следует зам етить, что не каж дое изменение полож ения частиц, как пол агаю т авторы , будет п р и в о д и ть к см еш и вани ю в п р акти че ском для строительства значе ни и этого понятия. Так, если изм енение полож ени я прои сход и т м еж ду части цам и о д н о го и того ж е ком понента, то такое см еш ивание буд е т практически беспол езны м (в строи тельны х см есях полезно и изм ерим о л и ш ь см еш ивание, прои сходящ ее .между части цам и р а зн ы х ком понентов). В в и д у отм еченного вы ш е, с л о ж н о го характера процесса скорость см еш и вани я зави си т о т м н о ги х р азл и чн ы х показателей, п о это м у в при нц ипе каж ды й случай следует рассм атри вать отдельно. Т о л ьк о для чистого д и ф ф узи он ного см еш ивания м ож но найти определенны е законом ерности. Рассм отри м вначале в хр он ологи ческом порядке уравнения предлож енны е спец иали стам и англо-ам ериканской ш к о л ы [39]. 43 |
34 На этом рисунке приведены скорости частиц. Так, максимальная скорость частиц возникает в зоне, которая несколько отделена от боковой стенки барабана (зона D). По мере отделения от стенки скорость частиц в последующих зонах выравнивается и в результате отсутствия градиента скорости между частицами в прилегающих слоях осевое смешивание в этой области не происходит. Смена плоскостей движения частиц, вызванная градиентом скорости по отношению соседних друг к другу слоев, имеет (как и при поперечном смешивании) случайный характер (частица может встретить брешь в прилегающем слое), ввиду чего продольное смешивание также приводит к образованию неупорядоченной смеси. Оба рассмотренных случая соответствуют осевому механизму смешивания, поскольку смешивание в них происходит вследствие перемены позиции единичными частицами сыпучего слоя. Здесь следует заметить, что не каждое изменение положения частиц, как полагают авторы, будет приводить к смешиванию в практическом для строительства значении этого понятия. Так, если изменение положения происходит между частицами одного и того же компонента, то такое смешивание будет практически бесполезным (в строительных смесях полезно и измеримо лишь смешивание, происходящее между частицами разных компонентов). Ввиду отмеченного выше, сложного характера процесса скорость смешивания зависит от многих различных показателей, поэтому в принципе каждый случай следует рассматривать отдельно. Только для чистого диффузионного смешивания можно найти определенные закономерности. Рассмотрим вначале в хронологическом порядке уравнения предложенные специалистами англо-американской школы [39]. Так, Бортманом с сотрудниками еще в конце 5 0 х годов прошлого столетия было предложено уравнение: Уг+! = Ут + кш(] У ' Т) ’ О-43) где у т отношение граничной поверхности между компонентами |