Анализ процесса погружения зерновок в жидкостях с различной удельной массой

В зерновом ворохе, кроме зерна, содержатся примеси, в том числе ядовитые склероции спорыньи. Зерно и склероции спорыньи по линейным размерам и скорости витания имеют схожие характеристики. Полное разделение зерна от спорыньи по данным свойствам за один технологический процесс невыполнимо. Очистка семян от склероций спорыньи, имеющих удельную массу меньшую, чем удельная масса зерна, возможна в растворе соли. Для механизации выделения склероций спорыньи из семян ржи мокрым способом актуальным вопросом является разработка соответствующего устройства. Рассматривается погружение в воде (ρж = 1,0∙103 кг/м3 ) и водных растворах хлористого натрия (NaCl) с удельной массой ρж = 1,09∙103 и 1,15∙103 кг/м3 отдельно взятых зерен ржи при их удельной массе ρз = 1,2…1,5∙103 кг/м3 , длине lз = 5,0…10,0∙10-3м, ширине в = 1,4…3,6∙10-3м и толщине δ = 1,2…3,5∙10-3м. Теоретические исследования проведены на основе методов математического моделирования с использованием законов гидродинамики, которые подтверждены экспериментальными исследованиями с зернами озимой ржи сорта Фаленская 4 с удельной массой ρз = 1,1…1,3∙103 кг/м3 , длиной lз = 5,0…8,0∙10-3м, шириной в = 1,4…3,6∙10-3м и толщиной δ = 1,2…3,5∙10-3м. Установлено, что расчетные значения скоростей погружения зерновок цилиндрической и сфероидальной форм в сравнении с экспериментальными значениями в воде (ρж = 1,0∙103 кг/м3 ) составляют не более 2%, а в водных растворах хлористого натрия (NaCl) удельной массой ρж = 1,09∙103 и 1,15∙103 кг/м3 – 7 и 10% соответственно. Данный подход определения скорости погружения зерна в жидкости можно использовать при разработке машины очистки зернового материала по удельной массе мокрым способом для обоснования ее конструктивно-технологических параметров.