Гидровихревая классификация композиционных микрочастиц

Аннотация

Использование наноматериалов для реализации нового комплекса функциональных свойств не имеет альтернативы при создании тугоплавких композиционных материалов. Мелкодисперсный Al2O3 является необходимым компонентом специальных высококачественных цементов, термостойких инертных огнеупоров и абразивных материалов. Получены уравнения средних значений критериев Эйлера и Рейнольдса, времени релаксации капель жидкости с интегрированными в них наночастицами в зависимости от их медианного размера в процессе гидровихревой классификации. Проведенные испытания подтвердили, что в условиях автомодельной гидровихревой коагуляции в процессе гидровихревой классификации инерционные силы, действующие на неустановившееся гидровихревое движение дисперсной системы капля жидкости ‒ микрочастица материала, существенно влияют на траекторию ее движения по сравнению с силами, действующими в направлении движения кипящего слоя дисперсного материала. При этом управляющее воздействие обеспечивает постоянное время релаксации, что существенно повышает эффективность влияния угловой скорости вращения капель на процесс классификации. Таким образом, инерционная гидровихревая классификация в режиме автомодельности позволяет управлять траекториями движения микрочастиц. При этом энергия поступательного движения капель жидкости, определяемая характеристиками гидровихревых форсунок аэратора, обеспечивает постоянство времени релаксации, обеспечивая диапазон медианного диаметра 0,5·10‒6‒5·10‒6 м с дисперсией не более 20 % от их медианного диаметра при большей ширине входного коллектора приемного бункера.