Полистиролбетон
Полистиролбетон Продукция Прайс
 

Сферическое движение цементнопесчаного раствора в межзерновом пространстве крупного заполнителя по линейному закону


Сферическое движение цементнопесчаного раствора в межзерновом пространстве крупного заполнителя по линейному закону

Одной из зон перемещения цементнопесчаного раствора в засыпке крупного заполнителя является зона сферического движения. Рассмотрим сферическое движение цементнопесчаного раствора в этой зоне по линейному закону.

Для сферического движения жидкости в любой бетономешалке характерно такое перемещение их частиц в пористой среде, при котором скорости движения частиц не параллельны одной какой либо плоскости. Подобный фильтрационный поток жидкости может называться также пространственным или трехмерным, ибо в общем случае такой поток определяется тремя координатами, когда траектории движения частиц пространственного потока прямолинейны и расходятся от одной точки радиально, скорость фильтрации и давление в любой точке М подобного потока являются функциями только расстояния г от центра потока до данной точки. Площадь потока при нагнетании раствора по вертикальной трубе равна со = 47гг2, а при нагнетании через боковое отверстие со = 27гг2, где г — расстояние от данной точки потока до центра его источника. В условиях такого потока скорость ламинарной фильтрации жидкости в данной точке v может быть определена из выражения, являющегося записью закона Дарси в дифференциальной форме

v = Q/co = (k/7) (dP/dr)

где Q объемный расход жидкости, м3/с; СО площадь сферического потока, м ; к — коэффициент фильтрации, имеющий размерность скорости, м/с; 7 — плотность фильтрующей жидкости, кг/м3; dP — разность давлений жидкости при входе и выходе из слоя.

Из формулы следует, что скорость фильтрации жидкости для рассматриваемых схем нагнетания является функцией длины расстояния г, а значит, что коэффициент фильтрации зависит от величины г, т.е. от длины, потока. С изменением эффективной вязкости нагнетаемого цементнопесчаного раствора эта зависимость усиливается в связи с изменением скорости по длине потока, что следует из закона Шведова-Бингама, которому подчиняется движение вязкопластичных жидкостей в пористой среде. Следовательно, движение цементнопесчаного раствора в зоне X происходит по длине потока с непрерывным изменением коэффициента фильтрации.

Рассмотрим закон изменения давления при сферическом движении вязкопластичной жидкости (цементнопесчаного раствора) в условиях переменного по длине потока коэффициента фильтрации. После введения в формулу значения площади сферического потока со = 4лт2 и после ее преобразования получим разные данные.

Внеся в формулу известное из гидравлической теории аналитическое выражение коэффициента фильтрации вязкопластичной жидкости, преобразовав ее и проинтегрировав полученное уравнение по давлению в пределах от Р0 при входе жидкости в пористую среду до PR при ее перемещении в среде на расстояние R и по дальности перемещения в пределах от г0 до R, принимая за г0 радиус отверстия, через которое нагнетается раствор, получим следующее выражение для определения потерь давления при движении цементнопесчаного раствора по поровым каналам засыпки заполнителя в зоне коэффициент, равный 100 при нагнетании раствора без вибрации и равный 45 при нагнетании раствора с вибрированием; Q объемный расход цементнопесчаного раствора, м3/с; Ц динамическая вязкость цементнопесчаного раствора. Па — с; г0 — радиус отверстия трубы, м; dn — диаметр порового канала, определяемый из формулы, где m — пустотность крупного заполнителя; D0 — действующий диаметр зерен засыпки, обычно принимаемый равным среднему диаметру зерен, м; Т0 — предельное напряжение сдвига, Па; R — расчетная дальность продвижения раствора в межзерновом пространстве крупного заполнителя.

Использование формулы ограничивается небольшой областью движения раствора в зоне X, за пределами которой сферический поток возмущается днищем. Формулой можно пользоваться также для определения потерь давления в зоне полусферического движения У, т.е. в случае подачи раствора через боковое отверстие с учетом сокращения площади потока раствора со, двигающегося в этом случае по полусфере, в 2 раза.



 
Дизайн и разработка
Виртуальная Выкса

т/ф: (83177) 6-45-46, 6-45-11
Моб. 8(961)6389831, 8(910)1328523
E-mail: vlasmiir@mail.ru