є частинки діаметром dч переміщаються в напрямку в потоці газів, володіють в'язкістю можна встановити умови рівноваги
. (7)
При початкових умовах входу акустичного поля в шар () траєкторія руху окремих частинок може бути представлена ??у вигляді
. (8)
Тут
; (9)
(10)
(11)
де - частота коливань, Гц;
Аналіз виразу (8) показує, що частинки запиленого потоку, що знаходяться в полі акустичних коливань, незалежно від загального напрямку переміщення скоюють в поперечному напрямку синусоїдальні руху близько деякого середнього положення, наближаючись до нього в часі з загасанням амплітуди.
У залежності від значень акустичного числа Рейнольдса () для середовища щільністю в акустичному полі з довжиною хвилі розрізняють три характерних режиму руху омиває потоку: протягом поза прикордонного шару, в прикордонному шарі і швидка течія без урахування прикордонного шару. Розглядаючи омивання вагається газовим потоком окремих тіл, виділяють виникають навколо них газові вихри, які обертаються навколо частинок в протилежних напрямках руху поза прикордонного шару. Масштаб цих рухів визначається значенням акустичного критерію Reа, відносної амплітудою коливального зсуву і числа Маха, які розвиваються в межах від області існування тільки прикордонного шару (при Reа gt; 10) до протяжності всього рухомого потоку (при Reа lt; 10).
При полідісперсной структурі частинок пилу, а також в присутність істотної нелінійності руху струменів газу з утворенням додаткових турбулентностей вплив реальної газового середовища на тверді елементи не можна вважати пружною. При цьому результуючий ефект їх взаємодії залежить від мікро- і макронеоднородностей розподілу твердих елементів пилу, умов зіткнення не тільки біжить у напрямку акустичного впливу хвилі, але й утворюються відображених та зустрічних струменів. Відмінність умов розповсюдження періодичних коливань газового середовища в запиленому потоці обумовлено зміною ступеня поглинання і віддзеркалення енергії акустичної хвилі твердими елементами оброблюваної системи. Наявність відбитих від твердих частинок акустичних хвиль, а також від меж розділу фаз створюють реальні умови для повної дисипації коливальної енергії. Процес загасання зовнішніх збурень при їх поширенні в продуваються дисперсних системах вказує на присутність в них елементів з широким спектром власних частот, здатних змінювати в істотних межах спектр частот зовнішніх коливань при їх інтерференції і дифракції. Наявність значної нелінійності елементів оброблюваної середовища при поширенні в ній періодичних коливань певної інтенсивності забезпечують виникнення регулярних течій у напрямі впливу - акустичний вітер. Присутність додаткових дифузійних потоків в потоці формують умови для інтенсифікації масообмінних процесів. Для отримання найбільшої величини цього ефекту параметри зовнішніх акустичних коливань необхідно синхронізувати з внутрішніми джерелами по частотах коливань (явище резонансу). При цьому результат сумарного впливу буде найбільший при певних амплітудах і частотах зовнішнього акустичного поля близьких до частоти власних коливань твердих елементів шару. Виникаючі результуючі на рівень тиску і швидкості потоків визначають їх стійкість і структуру стаціонарного руху. Найбільше вплив енергії акустичних коливань концентрується в точках несталої структури речовини (міжфазні поверхні, дефекти структури, зовнішні і внутрішні неоднорідності). В цьому випадку біля періодично рухомих частинок виникає зона локального вакууму або тиску, величина якого пропорційна квадрату ефективного розміру d і частоті коливань, що забезпечує утворення додаткових конвективних потоків через шар.
На кожну тверду частинку шару щільністю, що знаходиться в полі зовнішніх акустичних коливань амплітудою А і частотою в газовому середовищі зі швидкістю звуку з , діє сумарний тиск
, атм. (12)
При цьому крім загального тиску рухається газу Р про в зовнішньому акустичному полі з рівнем звуку J діє додаткова періодична сила з амплітудою коливань
, атм., (13)
величину якої можна змінювати через конструктивні та технологічні параметри процесу із зміною величини вхідних впливів.
Якщо уявити шар кускових матеріалів (нерухомий або рухається) або запилений газовий потік як сукупність окремих частинок різного гранулометричного складу, що перебувають у контакті і розділених порами у вигляді каналів змінного перерізу, то незалежно від ступеня їх роз'єднаності газовим середовищем всю розглянуту систему можна описати у вигляді єдиної структурної схеми. При впливі зовнішнього акустичного поля тверді елементи запиленого потоку піддаються дії динамічного і статичного напору рухомих газів. У поперечному напрямку кожен його твердий елемент випробовує дію Релеевой сили. При цьо...
