и отрицательном статических перепадах давления газа (воздуха) на слое приведены на рисунках 1.10 – 1.12.

      1.1.3 Виброкипящий слой. Собственные колебания свободно насыпанного слоя

      

      При изучении гидродинамики вибрируемого слоя концентрата экспериментально обнаружено неизвестное ранее явление возникновения упругих свойств у свободно насыпанного слоя мелкодисперсного материала. Обусловленные этими свойствами собственные колебания слоя возникают при кратковременном вертикальном динамическом воздействии на слой и характеризуются частотой f_c и декрементом затухания ϑ_c.

      

      

      

      Для их определения разработана методика, заключающаяся в получении и обработке осциллограмм скорости собственных колебаний слоя.

      Установка для получения осциллограмм включала прозрачный цилиндр (что позволяло определять высоту слоя между ударами), датчик – шарик на штоке и преобразователь колебаний датчика, который изготовлен на основе сейсмоприемника, расположенного вне слоя. Электрический сигнал подавали на прибор Н-327/1. Цилиндр герметизировали и, соединив с вакуумным насосом, создавали в слое контролируемую по составу и давлению газовую среду. Схема установки приведена на рисунке 1.9. Разработаны и другие способы измерения собственных колебаний слоя, [10].

      Примеры собственных колебаний свободно насыпанных слоёв полидисперсных материалов приведены и на рисунках 1.13 и 1.14.

      Обработка большого числа экспериментальных данных, приведенных на рисунке 1.15, показала, что для слоев полидисперсного кварца, метацинабарита, флотоконцентрата и его огарка в воздухе, водороде и пропан – бутановой смеси частота собственных колебаний f_c в зависимости от порозности слоя ε равна:

      f_c = 1/4H₀ (1 – ε )/(1 – ε₀) √γP/ρ₀ , Гц, (1)

      (1 –ε )/(1 – ε₀) = a – blgP,

      где Н₀ – начальная, до ударов, высота свободно насыпанного слоя; у нас

      Н₀ = (0,03 – 0,14 ) м;

      ε_{0 –} порозность свободно насыпанного слоя, до удара;

      ε – порозность слоя текущая, перед очередным ударом;

      Р – давление газовой среды; измерения проводили при Р = (3,3 – 95) кПа;

      ρ₀ – плотность свободно насыпанного слоя дисперсного материала; у нас

      ρ₀ = (800 – 2600) кг/м³;

      γ – коэффициент политропы сжатия газа; γ = 1,2 – 1,4;

      а = 2,57, b = 0,284.

      

      

      

      

      

      Декремент затухания колебаний ϑ_c в незначительной степени зависит от высоты слоя, материала частиц и рода газа и увеличивается при уменьшении давления:

      ϑ_c = d – с lgP, (1а)

      где d = 0,93, с = 4,68.

      Для слоёв с порозностью, меньшей 0,48, собственные колебания не зафиксированы.

      Несоответствие расчёта с экспериментом не более +-10%, рисунок 1.16.

      Анализ экспериментальных