2024-1 Journal of Advanced Materials and Technologies Journal of Advanced Materials and Technologies 2782-2206 2782-2192 ФГБОУ ВО «ТГГУ» 10.17277/jamt.2024.01.pp.044-059 330 Version of Record Механизмы и кинетика сепарации частиц по размеру и плотности в активированном гравитационном потоке зернистого материала Ivanov Oleg Dolgunin V. Kudi K. 2024 1 квартал 2024 года 1 © 2025 Journal of Advanced Materials and Technologies 2024 Oleg Ivanov, V. Dolgunin, K. Kudi

Проведено исследование эффектов взаимодействия и эффективности процесса сепарации частиц по размеру и плотности в быстрых гравитационных потоках, активированных продольными импульсами путем воздействия на частицы открытой поверхности потока шероховатой лентой конвейера. Установлено, что импульсное воздействие приводит к формированию в центральной части потока зоны с экстремально большими значениями скорости сдвига и градиента доли пустот, обеспечивающими интенсивное протекание эффекта квазидиффузионной сепарации. В области, прилегающей к основанию потока, импульсное воздействие приводит к снижению доли пустот и повышению скорости сдвига, что способствует интенсификации сегрегации частиц по размеру. В области потока, прилегающей к поверхности импульсного воздействия, высокие значения доли пустот и температуры зернистой среды обеспечивают благоприятные условия для протекания квазидиффузионных эффектов перемешивания и сепарации. В результате импульсного воздействия эффективность сепарации повышается, если направление потоков квазидиффузионной сепарации и сегрегации совпадает (сепарация по плотности), и эффективность снижается при различном направлении названных потоков (сепарация по размеру). С повышением интенсивности импульсного воздействия зона интенсивного сдвига углубляется, и эффективность сепарации по плотности увеличивается, достигая максимального значения при углублении зоны на 0,5…0,55 толщины слоя. При дальнейшем повышении интенсивности импульсного воздействия эффективность сепарации снижается вследствие расширения области потока, в которой доминирует эффект квазидиффузионного перемешивания. Выводы по результатам эксперимента подтверждены методом математического моделирования динамики сепарации частиц по плотности в активированном гравитационном потоке.