Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 5. 2 februari 1954 - Andras erfarenheter - Droppars fallhastighet, av Wll - Jonutbyte för analys av svårlösliga ämnen, av SHl - Laboratorieapparat för magnetisk separering, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 februari 1954-
83
Fig. 2.
Fallhastighet för
sfäriska partiklar
och droppar; o
prov av Laws
vid Sd = 7 360,
A prov av
Watson vid Sd =
3 590.
där t)0 är det omgivande mediets dynamiska viskositet.
Genom multiplikation av ekv. (1) och (2) samt genom
division av ekv. (1) med ekv. (2) kvadrerad kan man få
v 4 g fa—Qo) Vo v cm
(3)
(4)
Ett stort antal undersökningar har gjorts på olika håll för
mätning av motståndskoefficienten för fasta partiklar som
funktion av Reynolds’ tal. Detta funktionssamband kan
därför anses vara ganska väl känt, fig. 1. Med kännedom
om detta samband kan man även beräkna de i ekv. (3)
och (4) ingående funktionerna och därigenom få ett
bekvämt diagram för beräkning av fallhastigheten som
funktion av partikeldiametern för olika fall.
Vid vätskedroppar blir förhållandena mer komplicerade
genom att dropparnas form påverkas av de krafter som
verkar på droppen. Trycket varierar på droppens yta med
det högsta trycket mot strömningsriktningen. Droppen
deformeras härvid så att utsträckningen i
strömningsriktningen blir mindre än vinkelrätt däremot. Den mot
strömningsriktningen vinkelräta ytan blir då större än vid en
fast partikel med samma volym, varigenom
strömningsmotståndet för en vätskepartikel blir större än vad som kan
beräknas ur motståndsvärden för fasta partiklar. Såväl
enligt mätningar med fotografering av droppar som enligt
beräkningar har man fått värden på förhållandet mellan
droppens "längd" och bredd mellan 0,6 och 1.
Eftersom droppen sammanhålles genom ytspänningen,
Fig. 3. Hastigheten w som funktion av tiden t vid laminär
rörelse, w0 begynnelsehastighet, wt slut hastighet;–-utan
strömningsmotstånd;–-cm = 24/Re enligt Stokes’ lag.
kommer denna att få ett avgörande inflytande på
droppens distorsion, och ju lägre ytspänningen är, desto större
blir distorsionen. Som karakteristisk storhet för
ytspänningens inverkan kan användas det dimensionslösa talet
vdQo
Vo2
Su =
(5)
där o är vätskans ytspänning. Inverkan av Su på
motståndskoefficienten beräknad för sfärisk form är
betydande, fig. 1.
Motståndskoefficienten enligt fig. 1 representerar
genomsnittsvärden. I själva verket ändrar droppen ständigt form
genom inre svängningar. Dessa svängningar synes dock i
allmänhet inte påverka förloppet i stort.
Vid beräkning av fallhastigheter med hjälp av
funktionerna i ekv. (3) och (4) kan man ta hänsyn till droppens
ytspänning genom att i stället för Su enligt ekv. (5)
använda.
Sd
Vo V 4
00*
9 (Qi-
Vo
(6)
Med storheterna enligt ekv. (4) och (6) kan man
bestämma storheten enligt ekv. (3) och härur fallhastigheten,
överensstämmelsen mellan försöksvärden och de
beräknade kurvorna är god, fig. 2. Man ser även av detta
diagram att en tillämpning av Stokes’ lag ger ett mycket
felaktigt resultat.
Förutom distorsionen kan man få inre cirkulation i
droppen. Även om cirkulationen kan bli ganska kraftig
påverkar den endast obetydligt motståndskoefficienten vid fall
av droppar i en gas. På stighastigheten för gasblåsor i
vätskor har den emellertid stor inverkan på
motståndskoefficienten. För vätskedroppar i en annan vätska får
man en mindre inverkan än för gasblåsor.
Fallhastigheten motsvarar ett stationärt förlopp som
teoretiskt inte uppnås förrän efter oändlig tid, men som
praktiskt i allmänhet uppnås rätt snabbt. Om man känner
rörelsemotståndet som funktion av hastigheten kan man
beräkna partikelns eller droppens acceleration. Det visar
sig emellertid att de värden som erhålls exempelvis ur
fig. 1 ofta inte kan användas vid en accelererad rörelse.
Motståndet vid accelererad rörelse kan vara många gånger
så stort som vid konstant hastighet och detta gör att
sluthastigheten uppnås först efter en ganska lång tid, fig. 3.
Särskilt vid litet förhållande qJq0 erfordras en avsevärd
tid för att uppnå sluthastigheten (Hughes & Gilliland i
Chemical Engineering Progress okt. 1952 s. 497). Wll
Jonutbyte för analys av svårlösliga ämnen. Man kan
inte använda jonutbyte på vanligt sätt vid analys av
svårlösliga oorganiska ämnen, men det har visat sig att man
lätt och exakt kan utföra analysen genom att skaka en
suspension av föreningen med en jonbytare, t.ex. Dowex
50, i en skakapparat. När reaktionen har gått till slut
från-filtreras jonbytaren och tvättas med vatten. Det sura
filtratet och tvättvattnet titreras sedan med alkali.
Kalciummandelat, kalciumcitrat, sekundärt och tertiärt
kalciumfosfat ger fullständigt jonutbyte vid mindre än 15
min skakning. För blysulfat fordras 30 min, och för
bariumsulfat och andra föreningar med löslighet av samma
storleksordning måste man använda uppvärmning för att
jonutbytet skall bli fullständigt på rimlig tid (Chemical &
Engineering News 31 aug. 1953 s. 3545). SHl
Laboratorieapparat för magnetisk separering. För att
avlägsna järnspån som kommit in i prov på
icke-järnmetaller vid provtagningen eller på annat sätt kan man
använda en enkel apparat bestående av en hästskomagnet
och ett bord av aluminium (fig. 1). Magneten har en
fältstyrka på 0,5 Wb/m2 i det ca 35 mm vida luftgapet. Den är
fastsatt i ett aluminiumstativ i 45° vinkel mot
horisontalplanet.
Ett Y-format bord av aluminiumplåt sitter fast vid sta-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
