итичної швидкості висхідного руху промивної води. Розширення шару тим більше, чим більше інтенсивність промивки. При цьому кожній швидкості висхідного потоку води при даній її температурі відповідає цілком певна ступінь розширення завантаження. При досягнення граничного для даної висхідній швидкості розширення встановлюється динамічна рівновага розширився шару, хоча зерна його і перебувають у безперервному хаотичному русі. При рівновазі розширився шару рівнодіюча всіх сил, діючих на цей шар, дорівнює нулю.
Зважений шар завантаження знаходиться під дією двох протилежно спрямованих сил: сили тяжіння G , спрямованої вертикально вниз і рівній масі фільтруючого завантаження у воді; різниці сил тиску на нижню і верхню поверхні зваженої завантаження; ця сила, віднесена до м 2 поверхні фільтра, може бути виражена через О” р. Оскільки система знаходиться в рівновазі, то очевидно, що G = О”p . Величини G і Ар можна виразити таким чином:
(12.54)
де р 3 - щільність матеріалу завантаження, г/см 3 ; ПЃ в - щільність води; г/см 3 ; g - Прискорення вільного падіння, Н * м/с 2 ; h - висота фільтруючого шару до розширення завантаження, см; п 0 - пористість фільтруючого завантаження до розширення; Н - втрата напору у зваженому шарі, див
Прирівнюючи наведені рівняння і вирішуючи їх відносно Н, отримуємо
(12.55)
Це рівняння показує, що втрата напору в шарі зваженої завантаження для даних умов роботи фільтра є величина постійна, не залежна від швидкості висхідного руху води, тобто від інтенсивності промивки. Зважену фільтруючу завантаження, що знаходиться в стані динамічної рівноваги, можна розглядати як пористу середу, а висхідний потік води - як фільтраційний потік. У цьому випадку до расширившейся фільтрує завантаженні можна застосувати ті ж закономірності, що й для процесу фільтрації однорідної рідини через зернисту завантаження. Залежність між основними факторами, що впливають на процес фільтрації однорідної рідини, може бути представлена ​​формулою
(12.56)
де Др/А - втрата напору, м, на одиницю товщини зернистого шару; і і - істинна середня швидкість потоку в товщі шару, см/с; I - характерний лінійний параметр - гідравлічний радіус зернистого шару, см; Re - число Рейнольдса; р. - Динамічна в'язкість, Па * с; П† (Re) = - коефіцієнт опору. p> У результаті узагальнення дослідних даних отримано наступний вираз для коефіцієнта П€.
(12.57)
де А - постійна величина (для певного інтервалу значень Re), яка не залежить від форми зерен завантаження. p> Підставляючи у формулу (12.56) значення ф з рівняння (12.57) і замінюючи v u = v / n , де
