2. Gidrаvlikа аsоslаri. Suyuqliklаrning аsоsiy fizik xоssаlаri

NАZОRАT SАVОLLАRI.
1. Gаzlаrni tоzаlаshning qаysi turlаrini bilаsiz?
2. Gаzlаrni tоzаlаsh dаrаjаsi qаndаy аniqlаnаdi?
3. Оg’irlik kuchi tа’siridа tоzаlаsh usuli qаеrdа аmаlgа оshiri-
lаdi?
4. Mаrkаzdаn qоchmа kuch tа’siridа tоzаlаsh usuli qаysi аppаrаtdа
bаjаrilаdi?
5. Gаzlаrni filtrlаsh usuli qаndаy sinflаrgа bo’linаdi?
6. Nаmlаsh usuli bilаn tоzаlаsh usulining kаmchiligi nimаdа?
7. Elеktr mаydоni yordаmidа tоzаlаsh qаndаy printsipgа аsоslаngаn?
9-Mavzu: Elektrostatik kuchlari ta’sirida cho`ktirish
Reja:
1.Cho’ktirish jаrаyoni.
2.Cho’ktirish qurilmа-lаrining tuzilishi, ishlаsh prinsipi vа hisоblаsh

1. 3. Og’irlik kuchi ta’sirida chang cho’ktirish

2. Tayanch iboralar: Og’irlik kuchi ta’sirida chang cho’ktirish

Og’irlik kuchi ta’sirida chang tozalash uchun chang cho’ktirish kameralari va inertsion chang ushlagichlardan


Cho’ktirish jarayonlari
Tindirish. Tindirish jarayonida changli gazlar yoki suspenziyalar tarkibidagi qattiq modda zarrachalari og’irlik kuchi ta’sirida ishchi qurilma tubiga cho’kadi. Emulьsiyalar og’irlik kuchi va tashqi omillar (vaqt, harorat va b.) ta’sirida qatlamlarga ajraladi.
Tindirish jarayonining harakatlantiruvchi kuchi (og’irlik kuchi) kichik bo’lganligi sababli uning tezligi ham kichik bo’ladi. SHu sababli, tindirish birlamchi ajratish usuli sifatida qo’llaniladi. Tindirish usuli mavjud gidrodinamik ajratish usullariga nisbatan eng sodda va arzondir. SHu bilan birga, tindirish eng uzoq vaqt davom etadigan jarayon hamdir. Jarayon samaradorligi qattiq zarrachalar o’lchamlaridan (kattaligidan) bog’liq bo’ladi.
CHo’ktirish tezligi va vaqti tindirish jarayonini tavsiflovchi asosiy kattaliklar bo’lib hisoblanadi.
CHo’ktirish tezligini ifodalovchi tenglamani keltirib chiqarish uchun shar shaklidagi zarrachaning suyuqlik muhitida erkin cho’kishini ko’rib chiqamiz.
CHo’kayotgan zarrachaga og’irlik kuchi G, ko’tarish (Arximed) kuchi A va muhitning qarshilik kuchi R taьsir etadi (17.1-rasm). Ushbu kuchlar kattaligi quyidagicha ifodalanadi:
- og’irlik kuchi
G = (d³/6)g ; (17-7)
- Arximed kuchi
A = (d³/6)_mg , (17-8)
bu yerda d- zarrachaning diametri, m; g - erkin tushish tezlanishi;  va _m- zarracha va muhitning zichliklari, kg/m³.
Muhitning qarshiligi R zarrachaning harakat yo’nalishiga qarama-qarshi bo’lib, uning tarkibi ishqalanish va inertsiya kuchlaridan tashkil topgan bo’ladi.

Jarayonni harakatlantiruvchi omil sifatida og’irlik va Arximed kuchlari o’rtasidagi farq (G-A) qabul qilinadi:

(G-A) = (d³/6)g - (d³/6)_mg = (d³/6)g(-_m) . (17-9)
CHo’ktirish jarayoni odatda juda sekin, laminar rejimda amalga oshiriladi. CHo’kayotgan zarrachani o’lchami va harakatlanish tezligi kichik bo’lganda (laminar rejim) yoki muhitni qovushqoqligi yuqori bo’lganda zarracha yuzasi suyuqlikning chegara qatlami bilan qoplangan bo’ladi. Bunday holatda oqim zarrachani silliq aylanib o’tadi, uning energiyasi asosan ishqalanish kuchlari qarshiligini yengish uchun sarflanadi.
Laminar oqimda ishqalanish kuchlari inertsiya kuchlariga nisbatan katta qiymatga ega bo’ladi. SHuning uchun, Stoks qonuniga ko’ra, shar shaklidagi zarrachaning cho’kishiga muhitni ko’rsatadigan qarshilik kuchi quyidagicha ifodalanadi
R = 3d, (17-10)
bu yerda - muhitning dinamik qovushqoqligi, (N^.s)/m²; - zarrachaning erkin cho’kish tezligi, m/s.
Zarracha dastlab tezroq cho’kadi. So’ngra, biroz vaqt o’tgach, muhitning qarshilik kuchi jarayonni harakatlantiruvchi kuchiga teng bo’lganda (R=G-A)
(d³/6)g(-_m) = 3d, (17-11)
zarracha o’zgarmas tezlik bilan cho’ka boshlaydi. Bu o’zgarmas tezlik cho’kish tezligi deyiladi. Uning qiymati (17-11) tenglama asosida quyidagicha ifodalanadi
 = d²g(-_m)/18 . (17-12)
Ushbu (17-12) tenglama Stoks tenglamasi deyiladi va undan R_e<2 bo’lgan hollarda zarrachaning cho’kish tezligini aniqlash uchun foydalaniladi.
Oqimning turbulentligi ortishi bilan (2Turbulent rejimda (Re<500) inertsiya kuchlari ishqalanish kuchlaridan katta bo’ladi. Ushbu holatda, Nьyuton qonuniga binoan, muhitning qarshilik kuchi
R = F_m²/2 , (17-13)
bu yerda - qarshilik koeffitsienti; F- zarrachani harakat yo’nalishiga perpendikulyar bo’lgan tekislikka tushirilgan proektsiyasi, shar shaklidagi zarracha uchun F =d²/4 .
Qarshilik koeffitsienti qiymati Re kriteriysining son qiymatiga ko’ra quyidagicha aniqlanadi:
- laminar rejim uchun, Re≤2 bo’lganda, =24/Re;
- oraliq rejim uchun, 20.6;
- to’liq turbulent (avtomodel) rejim uchun, 500.10⁵ chegaralarda, =0,44.
Turbulent rejimda cho’kayotgan zarrachaning muvozanat holati zarrachani harakatlantiruvchi kuchlar va muhitning qarshilik kuchlari tengligi bilan ifodalanadi
(d³/6)g(-_m) = F_m²/2 , (17-14)
Ushbu tenglamadan sharsimon zarrachaning cho’kish tezligi
 = [4gd(-_m)/(3_m)]^1/2 . (17-15)
SHarsimon shaklga ega bo’lmagan zarrachalar uchun qarshilik koeffitsienti  qiymati Re kriteriysi va shakl koeffitsientidan k₁ bog’liq bo’ladi. SHakl koeffitsienti ma’lum hajmdagi shar yuzasini f_sh xuddi shu hajmdagi qattiq jism zarrachasi yuzasiga f bo’lgan nisbati bilan ifodalanadi
k₁ = f_sh/f1.
SHarsimon bo’lmagan zarrachalarning cho’kish tezligi
' = k₁ , (17-16)
bu yerda k₁- shakl koeffitsienti, uning qiymati: sharsimon zarracha uchun k₁=1.0; dumaloq zarracha uchun k₁=0.77, uchburchak shakldagi zarrachalar uchun k₁=0.66; uzunchoq zarrachalar uchun k₁=0.58 va plastinkasimon zarrachalar uchun esa k₁=0.43.
Tabiiy sharoitlarda cho’ktirish jarayoni muayyan hajmlarda va bir-biri bilan o’zaro ishqalanuvchi zarrachalar kontsentratsiyasi yuqori bo’lgan sharoitlarda, ya’ni siqilgan holatda, amalga oshadi. Zarrachalarni ushbu holatdagi cho’kish tezligi erkin cho’kish tezligidan kichik bo’ladi. Zarrachalarni bir-biriga ishqalanishi va to’qnashuvini hisobga olib, siqilgan holatdagi cho’kish tezligi
'' = 0.5'
deb qabul qilinadi. Bu paytda noto’g’ri shaklga ega bo’lgan zarrachalarning ekvivalent diametri
d_e = (6V_z/)^1/2
hisoblanib, cho’kish tezligiga tegishli tuzatishlar kiritiladi.
Barcha rejimlar uchun, siqilgan holatdagi zarrachaning cho’kish tezligini aniqlash uchun quyidagi universal ifodadan foydalanish tavsiya etilgan
Re = , (17-17)
bu yerda Ar=d³pg(ρ-ρ_m)/²- Arximed kriterysi; =(V_o-V)/V_sp- suyuqlikni suspenziyadagi hajmiy ulushi; V₀- suspenziyadagi suyuqlik hajmi, m³; V- qattiq jism zarralarining suspenziyadagi hajmi, m³; V_s- suspenziya hajmi, m³; Re = ''ρ_md_e/_m- Reynolьds mezoni.
Ushbu tenglama bo’yicha dastlab Ar va  ning qiymatlari aniqlanadi, so’ngra tenglamaning o’ng tomoni bo’yicha Re mezonining son qiymati hisoblanadi. SHundan so’ng Re mezoni ifodasidan cho’kish tezligi aniqlanadi
'' = Re _m/(ρ_md). (17-18)
CHo’kish jarayonini jadallashtirish uchun aralashmani qizdirish yoki unga koagulyantlar qo’shish mumkin. Haroratning ko’tarilishi muhit qovushqoqligini kamaytiradi. Koagulyantlar (bentonit, pektin moddalari, poliakrilamid, karboksimetiltsellyuloza va b.) taьsirida mayda zarrachalar o’zaro birlashib, katta gruppalar (konglomeratlar) hosil qiladi va buning natijasida cho’kish tezligi ortadi.

3.