Жидкий навоз

Суспензия, состоящая из стеклянных шариков в силиконовом масле, стекает по наклонной плоскости.

Картофельный крахмал суспензии

Суспензия представляет собой смесь твердых веществ плотнее воды суспендируют в жидкости, обычно воды. Чаще всего суспензия используется в качестве средства транспортировки твердых частиц, при этом жидкость является носителем, который перекачивается на такое устройство, как центробежный насос . Размер твердых частиц может варьироваться от 1 микрона до сотен миллиметров.

Частицы могут оседать ниже определенной скорости переноса, и смесь может вести себя как ньютоновская или неньютоновская жидкость. В зависимости от смеси суспензия может быть абразивной и / или коррозионной.

Примеры [ править ]

Примеры суспензий включают:

• Цементный раствор, смесь цемента , воды и различных сухих и жидких добавок, используемых в нефтяной и других отраслях промышленности ^{[1] [2]}
• Грунт / цементный раствор, также называемый контролируемым низкопрочным материалом (CLSM), текучий заполнитель, заполнитель с контролируемой плотностью, текучий раствор, пластичный грунт-цемент, K-Krete и другие названия ^[3]
• Смесь загустителя , окислителей и воды, используемая для образования гелевого взрывчатого вещества ^[4]
• Смесь пирокластического материала, каменистых обломков и воды, образовавшаяся в результате извержения вулкана и известная как лахар.
• Смесь бентонита и воды, используемая для изготовления стен из цементного раствора.
• Угольный шлам , смесь угольных отходов и воды или измельченный уголь и вода ^[5]
• Нефть в виде суспензии , фракция с самой высокой температурой кипения, дистиллированная из сточных вод установки FCC на нефтеперерабатывающем заводе . Он содержит большое количество катализатора в виде отложений, отсюда и название суспензии.
• Смесь древесной массы и воды, используемая для изготовления бумаги.
• Навозная жижа, смесь отходов животноводства, органических веществ и иногда воды, которую в сельском хозяйстве часто называют просто «жижа» , используемая в качестве удобрения после выдержки в яме для навозной жижи.
• Мясная каша , смесь мяса мелкого помола и воды, обезвоженная центробежным способом и используемая в пищу
• Абразивное вещество, используемое при химико-механической полировке.
• Жидкий лед , смесь кристаллов льда, депрессор точки замерзания и вода.
• Смесь сырья и воды, используемая в сырьевом производстве портландцемента.
• Смесь минералов, воды и добавок, используемая при производстве керамики.
• Болюс из жевал пищи смешивается с слюной ^[6]
• Смесь эпоксидного клея и стеклянных микросфер, используемая в качестве наполнителя вокруг основных материалов в композитных планерах с сэндвич-структурой .

Расчеты [ править ]

Определение фракции твердых веществ [ править ]

Для определения процентного содержания твердых веществ (или фракции твердых частиц) в суспензии по плотности суспензии, твердых частиц и жидкости ^[7]

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-\rho _{l})}{\rho _{sl}(\rho _{s}-\rho _{l})}}}$

куда

${\displaystyle \phi _{sl}}$ - доля твердых веществ в суспензии (состояние по массе)

${\displaystyle \rho _{s}}$ плотность твердого тела

${\displaystyle \rho _{sl}}$ плотность суспензии

${\displaystyle \rho _{l}}$ это плотность жидкости

В водных суспензиях, как это обычно бывает при переработке полезных ископаемых, обычно используется удельный вес частиц, и поскольку он принимается равным 1, это соотношение обычно записывается:${\displaystyle SG_{water}}$

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-1)}{\rho _{sl}(\rho _{s}-1)}}}$

даже несмотря на то, что вместо единицы плотности в системе СИ, кг / м ^ 3, используется удельный вес в тоннах / м ^ 3 (т / м ^ 3).

Жидкая масса из массовой доли твердых тел [ править ]

Чтобы определить массу жидкости в образце с учетом массы твердых частиц и массовой доли: По определению

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

следовательно

${\displaystyle M_{sl}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

и

${\displaystyle M_{s}+M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

тогда

${\displaystyle M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}-M_{s}}$

и поэтому

${\displaystyle M_{l}={\frac {1-\phi _{sl}}{\phi _{sl}}}M_{s}}$

куда

${\displaystyle \phi _{sl}}$ это доля твердых веществ в суспензии

${\displaystyle M_{s}}$ это масса или массовый расход твердых частиц в пробе или потоке

${\displaystyle M_{sl}}$ это масса или массовый расход суспензии в пробе или потоке

${\displaystyle M_{l}}$ это масса или массовый расход жидкости в пробе или потоке

Объемная доля от массовой доли [ править ]

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

Эквивалентно

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {V_{s}}{V_{sl}}}}$

и в контексте переработки полезных ископаемых, где удельный вес жидкости (воды) принимается равным единице:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {\frac {M_{s}}{SG_{s}}}{{\frac {M_{s}}{SG_{s}}}+{\frac {M_{l}}{1}}}}}$

Так

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}SG_{s}}}}$

и

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{M_{s}}}}}}$

Затем в сочетании с первым уравнением:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{\phi _{sl,m}M_{s}}}{\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Так

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {SG_{s}}{\phi _{sl,m}}}{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Тогда, поскольку

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}=1-{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}$

мы заключаем, что

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+SG_{s}({\frac {1}{\phi _{sl,m}}}-1)}}}$

куда

${\displaystyle \phi _{sl,v}}$- доля твердых веществ в суспензии на объемной основе

${\displaystyle \phi _{sl,m}}$это твердые фракции суспензии на массовой основе

${\displaystyle M_{s}}$ это масса или массовый расход твердых частиц в пробе или потоке

${\displaystyle M_{sl}}$ это масса или массовый расход суспензии в пробе или потоке

${\displaystyle M_{l}}$ это масса или массовый расход жидкости в пробе или потоке

${\displaystyle SG_{s}}$ объемный удельный вес твердых тел

См. Также [ править ]

• Затирка
• Шламовый трубопровод
• Транспортировка жидкого навоза
• Стена из цементного раствора

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме навозной жижи .

Поищите навозную жижу в Викисловаре, бесплатном словаре.

• Бонапас, А.К. Общая теория гидравлического переноса твердых тел в полной суспензии.
• Равелет, Ф .; Бакир, Ф .; Khelladi, S .; Рей, Р. (2013). «Экспериментальное исследование гидравлического переноса крупных частиц в горизонтальных трубах» (PDF) . Экспериментальная терминология и гидродинамика . 45 : 187–197. DOI : 10.1016 / j.expthermflusci.2012.11.003 .
• Мин, Г., Жуйсян, Л., Фушэн, Н., Лицюнь, X. (2007). Гидравлический транспорт крупного гравия - лабораторные исследования сопротивления потоку.