Аэродинамические свойства зерна

09.06.2012 | Автор: P_Andrey

Аэродинамические свойства зерна — это особенности его поведения в воздушном потоке.
Движущееся зерно в воздухе встречает сопротивление (давление), которое зависит от ряда факторов. Давление воздушного потока на находящееся в нем тело зависит от массы тела, его размеров, формы, состояния поверхности, относительной скорости движения и расположения зерна, а также состояния воздушной среды. Сила этого давления выражается формулой

где К — коэффициент сопротивления, учитывающий аэродинамические
свойства тела (форму, состояние поверхности и др.); F — площадь наибольшего сечения тела в направлении, перпендикулярном к скорости воздушного потока (миделево сечение), м2;
υв— абсолютная скорость воздуха, м/сек; υз — абсолютная скорость зерна, м/сек.
Для характеристики аэродинамических свойств зерна применяют коэффициент парусности

где G — масса зерна (частицы), кг; у — плотность воздуха, кг/м3.
В практике чаще используют другой показатель — скорость витания с более понятным физическим смыслом.
Если зерно поместить в вертикально перемещающийся поток воздуха, то оно будет испытывать действие двух сил: давления воздушного потока R, зависящего от скорости движения воздуха и направленного вертикально вверх, и силы тяжести зерна G, направленной вертикально вниз.
При G = R зерно будет находиться во взвешенном состоянии или будет, как говорят, витать. Скорость движения воздушного потока, при которой уравновешивается сила сопротивления R воздуха и сила тяжести зерна G, называется скоростью витания данного зерна υв.
Скорость витания связана с коэффициентом парусности: она обратно пропорциональна корню квадратному из коэффициента парусности

Скорость витания, как и коэффициент парусности, не является величиной постоянной для какого-либо тела (зерна), так как она зависит от площади F, на которую действует воздушный поток. Площадь F для всех нешарообразных тел, каким является также зерно, изменяется при его вращении в воздушном потоке. Поэтому невозможно подобрать скорость воздуха, при которой зерно сохраняло бы неподвижное состояние. В зависимости от положения большой оси зерна к направлению воздушного потока оно будет то подниматься вверх (при вертикальном положении), то падать (при поперечном положении).
Скорость витания для зерна злаковых и бобовых культур колеблется от 4,4 до 17,5 м/сек (табл. 27).

Аэродинамические свойства зерна и его примесей используют при очистке и сортировании зерновой массы.
Воздушным потоком из зерновой массы выделяют мертвый органический сор (кусочки соломы, мякину, полову). Вторичный пропуск через воздушный поток позволяет выделить многие семена сорных растений.
Скорость витания зерна и его примесей устанавливают экспериментально в пневматических классификаторах разной конструкции.

Рубрика: Зерноведение

Все о зерне

Аэродинамические свойства зерна