UDC 66

SPEED OF LONGITUDINAL MOVEMENT OF A SOLID PARTICLE IN A DUST SEDIMENTATION APPARATUS

Published in Modern Technologies and Scientific and Technological Progress · Volume 2026, Issue 1 · Pages 9–10 · Rubric: CHEMISTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY
DOI: https://doi.org/10.36629/2686-9896-2026-1-9-10
Received: 16.04.2026 Accepted: 15.05.2026 Published: 15.05.2026
Authors
This article presents the derivation of a criterial equation for the longitudinal velocity of a solid particle in a dust settling chamber using dimensional analysis
dust settling chamber, similarity theory, dimensional analysis, criterial equation
Text References
Text (PDF)
Read Download

В полочном пылеосадителе (рис.) твердая частица увлекается горизонтальным потоком воздуха. Скорость продольного движения частицы меньше скорости воздуха. Рассмотрим вывод общего вида критериального уравнения для скорости движения частицы в потоке на основе метода анализа размерностей [1].

запыленный газ

очищенный газ

Рисунок – Схема полочного пылеосадителя

Установим параметры процесса, влияющие на скорость частицы (W, м/c): w – скорость воздуха, м/с; d – диаметр частицы, м; r¢ – плотность частицы, кг/м3; r – плотность воздуха, кг/м3; µ - коэффициент динамической вязкости воздуха, кг/(м·с). Зависимость скорости продольного движения частицы от других параметров имеет вид:

 

.           (1)

Первичными (основными) единицами измерения в данном случае являются: килограммы (единица измерения массы [М]), метры (единица измерения длины [L]), секунды (единица измерения времени [T]). Примем за основные величины d, ρ, w. Число переменных величин равно n=6. Количество первичных (основных) единиц измерения равно m=3. Критерии подобия получаются делением каждой оставшейся величины (W, µ, ρ¢) на произведение основных величин (d, ρ, w), возведенных в степени. Критерии подобия будут иметь вид:

,                                               (2)

,                                              (3)

.                                              (4)

Представим зависимость (1) в виде:

.                           (5)

Левая часть уравнения (5) – безразмерная величина:

,                                           (6)

,                               (7)

.                                    (8)

Равенство (8) выполняется, если:

,                                                (9)

откуда: , , .

Критерий подобия (2) примет вид:

.                                                     (10)

Аналогично можно получить другие критерии:

.                                           (11)

.                                                     (12)

Общий вид искомой зависимости:

.                                              (13)

Выражение (13) согласуется с выражением, полученным в работе [1]. В случае малого расстояния между полками пылеосадительной камеры l целесообразно в выражение (13) включить дополнительный критерий:

.                                              (14)

Значения коэффициента С и показателей степени x, z, y в уравнении (14) определяются экспериментально.

1. Arhipov V.A., Konovalenko A.I. Praktikum po teorii podobiya i analizu razmernostey. Uchebnoe posobie. Tomsk. TGU. 2016. 92 s.