ООО Зерприбор

Для очистки зерна от примесей, отличающихся от основной культуры аэродинамическими свойствами, применяют пневматические (воздушные) сепараторы.

Принцип действия воздушного сепаратора основан на различии аэродинамических свойств компонентов смеси. На частицы, помещенные в воздушный поток, действуют несколько сил, которые можно свести к двум основным: силе тяжести G и аэродинамической силе R.

Причём, если частица расположена в равномерном воздушном потоке, или таким образом, что эпюра скорости воздуха симметрично оси частицы (как например на рисунке 9.1, а)), то аэродинамическая сила R' определяется главным образом величиной скорости воздушного потока, его плотностью и площадью миделева сечения частицы. Если скорость воздуха омывающего частицу с различных его сторон не одинакова, то кроме того возникают поперечная (подъёмная) сила R", рис. 9.1, б). Её величина зависит от разности скоростей по сторонам частицы. Суммарная величина аэродинамической силы R будет равна векторной сумме R" и R'.

Рис. 9.1 - Схема сил, действующих на частицу в воздушном потоке. а) - в вертикальном потоке; б) - в горизонтальном потоке.

Основным показателем аэродинамических свойств компонентов смеси, определяющим ее делимость в воздушной среде, является скорость витания. Скорость витания - это такая скорость воздушного потока (вертикального), при котором частица, помещенная в него, находится в состоянии равновесия.

Исходя из сил, действующих на частицу, помещённую в вертикальный воздушный поток.

Величина коэффициента аэродинамического сопротивления зависит от формы частицы, состояния её поверхности и режима движения потока, характеризующегося, так называемым, критерием Рейнольдца.

Для случая R/G=1, относительная скорость частицы равна абсолютной скорости воздушного потока, т. е. скорости витания.

Следует заметить, что эта формула справедлива для одиночной частицы в неограниченном стенками канала пространстве. Кроме того, для всех нешарообразных частиц величина скорости витания будет различной в зависимости от её ориентации в пространстве. Таким образом, учитывая это, а также сказанное ранее, использовать выражение (9.4) для практического применения в большинстве случаев не представляется возможным. На практике используют понятие средневзвешенной скорости витания, величину которой определяют экспериментально.