Минимальная высота падения зерновки для преодоления поверхностного натяжения жидкости

Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.24412/2227-9407-2022-5-7-22
Popis: Введение. В зерновом материале содержатся кроме зерна также различные примеси, к которым относится ядовитая спорынья. Очистка семян от ядовитой спорыньи, имеющей плотность меньшую, чем плотность зерна, возможна в водных растворах солей. Для выделения ядовитой спорыньи из зерна данным способом с надлежащей эффективностью требуется обоснование высоты падения зерновки на поверхность жидкости для преодоления ее поверхностного натяжения. Материалы и методы. Геометрические модели зерна представлены в виде цилиндрической зерновки, имеющей длину lз и диаметр 2rз, и сфероидальной зерновки с главной большой осью 2аз и главной малой осью 2bз. Исследуется падение отдельно взятых зерновок с минимальными (lзmin.(2aзmin) = 5,0∙10-3 м; 2rзmin.(2bзmin) = 1,2∙10-3 м) и максимальными (lзmax.(2aзmax) = 10,0∙10-3 м; 2rзmax.(2bзmax) = 3,6∙10-3 м) линейными размерами, имеющих плотность ρз = 1,2…1,5∙103 кг/м3, на поверхность жидкости плотностью ρж = 1,0; 1,03; 1,06; 1,09, 1,12; 1,15∙103 кг/м3 и преодоление ими поверхностного натяжения. Результаты. Исходя из закона сохранения энергии получены формулы для определения минимальной высоты h падения цилиндрической и сфероидальной зерновок на поверхность жидкости с учетом преодоления ими силы ее поверхностного натяжения. Обсуждение. Установлено, что при линейных размерах lз(2aз) = (5,0…10,0)∙10-3 м и 2rз(2bз) = (1,2…3,6)∙10-3 м зерна и коэффициенте поверхностного натяжения водного раствора соли σ = 0,0816 Н/м минимальная высота h падения зерновки, необходимая для преодоления ее поверхностного натяжения, составляет 72,9∙10-3 м. Заключение. Полученные теоретические формулы по определению минимальной высоты h падения зерновки, необходимой для преодоления поверхностного натяжения жидкости, могут быть использованы при разработке машины очистки зерна от ядовитых склероций спорыньи для обоснования ее конструктивно-технологических параметров.
Introduction. In addition to grain, the grain material also contains various impurities, which include toxic ergot. Cleaning seeds from toxic ergot, which has a density less than the density of the grain, is possible in aqueous salt solutions. In order to isolate toxic ergot from grain by this method with adequate efficiency, it is necessary to justify the height of the fall of the grain on the surface of the liquid in order to overcome its surface tension. Materials and methods. Geometric grain models are presented in the form of a cylindrical grain having a length lz and a diameter of 2rz, and a spheroidal grain with the main major axis 2az and the main minor axis 2bz. The fall of individual grains with minimum (lzmin.(2аzmin) = 5.0∙10-3 m; 2rzmin.(2bzmin) = 1.2∙10-3 m) and maximum (lzmax.(2azmax) = 10.0∙10-3 m; 2rzmax.(2bzmax) = 3.6∙10-3 m) with linear dimensions, having a density ρz = 1.2…1.5∙103 kg/m3, onto the liquid surface with a density ρzh = 1.0; 1.03; 1.06; 1.09, 1.12; 1.15∙103 kg/m3 and overcoming surface tension. Results. Based on the law of conservation of energy, formulas are obtained for determining the minimum height h of the fall of cylindrical and spheroidal grains on the surface of a liquid, taking into account their overcoming the force of its surface tension. Discussion. It has been established that with linear dimensions lz(2az) = (5.0…10.0)∙10-3 m and 2rz(2bz) = (1.2…3.6)∙10-3 m of grain and the coefficient of surface tension of an aqueous solution salt σ = 0.0816 N/m, the minimum height h of the fall of the grain, necessary to overcome its surface tension, is 72.9∙10-3 m. Conclusion. The obtained theoretical formulas for determining the minimum height h of the fall of the grain, necessary to overcome the surface tension of the liquid, can be used in the development of a machine for cleaning grain from toxic ergot sclerotia to justify its design and technological parameters.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: