Вестник МГТУ. 2016, №3.

Алексеев Г. В. и др. Изучение гидродинамического поведения тары… 668 Из вышеприведенных графиков следует, что с увеличением ∆ρ = ρ б ⋅ ρ ж , скорость осаждения U 0 увеличивается, причем, как и предполагалось, значение U 0 зависит и от вязкости жидкости и от формы банок. Для менее вязких жидкостей, по сравнению с чистым глицерином, U 0 резко возрастает с увеличением ∆ρ , но в дальнейшем характер изменения скорости осаждения снижается. С увеличением вязкости скорость осаждения как функция ∆ρ стабилизируется и стремится к линейной зависимости. Полученные экспериментальные данные были сопоставлены со значениями, рассчитанными по уравнению, которое предложил Смолдырев [1] для скорости осаждения твердых частиц крупностью более 2 ⋅ 10 –3 м. тв ж 0 экв в 1 6 U q d ρ ⋅ρ π = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ρ ψ , (2) где Ψ – коэффициент сопротивления, зависящий от формы твердого тела и шероховатости ее поверхности. Так, следуя рекомендациям [1], были приняты следующие значения коэффициента Ψ (табл.). Таблица Характеристики формы банок № банки Форма банки (по Смолдыреву) Ψ % отклонения 1 продолговатая 0,7 5 3 продолговатая 0,7 6 6 продолговатая 0,5 6 19 продолговатая 0,4 23 Проведенное сравнение показывает, что в целом уравнение Смолдырева приемлемо для оценки скорости осаждения банок вышеприведенных размеров не только в воде. Кроме того, диапазон значений Ψ , который дан в работе [1], достаточно широк, и к одной и той же форме твердой частицы могут быть применены различные значения. Более того, трактовка выбора формы расплывчата [4–6]. В целом, коэффициент Ψ надо понимать в выбранной трактовке, как то, что коэффициент лобового сопротивления C R зависит кроме формы тела еще и от вязкости среды, а Ψ определяется только формой обтекаемого тела, что и не позволяет распространить уравнение (2) на отличные по вязкости от воды среды. Математическая обработка экспериментальных данных в координатах ож ов lg U U       как функции б ж в lg   ρ −ρ   ρ   позволила преобразовать кривые, представленные на рисунках, и получить уравнение для расчета 2 0,5 60 700 0,15 0,7 б ж 0 в 0, 06 е mid mid S S U − − −   ρ −ρ = ⋅ ⋅ ν ⋅ψ   ρ   , (3) которое учитывает физические свойства теплоносителя и геометрию банок. Максимальное отклонение расчетных значений U 0 по уравнению (3) от экспериментальных составляет не более 12 % (рис. 9). Рис. 9. Оценка погрешности расчетов для разных типов банок