Methodology of Calculation the Terminal Settling Velocity Distribution of Spherical Particles for High Values of the Reynold's Number

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Surowiak, Agnieszka; Brożek, Marian

2014-03-01

The particle settling velocity is the feature of separation in such processes as flowing classification and jigging. It characterizes material forwarded to the separation process and belongs to the so-called complex features because it is the function of particle density and size. i.e. the function of two simple features. The affiliation to a given subset is determined by the values of two properties and the distribution of such feature in a sample is the function of distributions of particle density and size. The knowledge about distribution of particle settling velocity in jigging process is as much important factor as knowledge about particle size distribution in screening or particle density distribution in dense media beneficiation. The paper will present a method of determining the distribution of settling velocity in the sample of spherical particles for the turbulent particle motion in which the settling velocity is expressed by the Newton formula. Because it depends on density and size of particle which are random variable of certain distributions, the settling velocity is a random variable. Applying theorems of probability, concerning distributions function of random variables, the authors present general formula of probability density function of settling velocity for the turbulent motion and particularly calculate probability density function for Weibull's forms of frequency functions of particle size and density. Distribution of settling velocity will calculate numerically and perform in graphical form. The paper presents the simulation of calculation of settling velocity distribution on the basis of real distributions of density and projective diameter of particles assuming that particles are spherical. PrÄ™dkość opadania ziarna jest cechÄ… rozdziaÅ‚u w takich procesach przeróbki surowców jak klasyfikacja czy wzbogacanie w osadzarce. Cecha ta opisuje materiaÅ‚ kierowany do procesu rozdziaÅ‚u i należy do tzw. cech zÅ‚ożonych, ze wzglÄ™du na to, Å

Sedimentary Rocks Associated with the Coal Seams of the Saddle Beds from the Chwałowice Trough - West Part of Upper Silesian Coal Basin / Skały Osadowe Towarzyszące Pokładom Węgla Warstw Siodłowych Niecki Chwałowickiej - Zachodnia Część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stanienda, Katarzyna

2015-03-01

The results of investigation of the associated rocks with the Saddle Beds Coals Seams from Chwałowice Trough were presented in this article. The results of researches show that sandstones and mudstones dominate in the investigating profile. Claystones are situated mainly in ceilings and floors of coal seams. Grains of sandstones include mainly quartz, feldspars, micas and also quartzite's and gneiss's fragments. It is also possible to observe small grains of heavy minerals. Some of sandstones present bad compactness and are destroyed during transportation. This feature is connected with presence of little quantity of cement, especially in medium grained sandstones, which include more matrix than typical cement. The cement is built mainly of clay minerals, kaolinite and illite, carbonates and chalcedony but X-ray diffraction confirmed also the presence of halite in the cement of investigated sandstones. Mudstones and claystones are composed mainly of clay minerals. It's also possible to find quartz and micas there. Higher amounts of quartz and micas are possible to find rather in mudstones. The associated rocks with the Saddle Beds Coal Seams from Chwałowice Trough include also organic matter. W artykule przedstawiono wyniki badań skał towarzyszących pokładom węgla warstw siodłowych Niecki Chwałowickiej. Wyniki badań wskazują, że w badanym profilu dominują piaskowce oraz mułowce. Iłowce natomiast występują głównie w stropach i spągach pokładów węgla. Okruchy piaskowców to głównie ziarna kwarcu, skaleni, mik oraz fragmenty kwarcytów i gnejsów. Można tu również zaobserwować drobne okruchy minerałów ciężkich. Niektóre piaskowce charakteryzują się obniżoną zwięzłością i podczas transportu ulegają rozpadowi. Cecha ta związana jest z niewielką ilością spoiwa, szczególnie w piaskowcach średnioziarnistych, w których matrix przeważa nad typowym cementem. Spoiwo zbudowane jest głównie z minera

Evolution of the Structure and Mechanical Strength of a Coal Particle During Combustion in the Atmosphere of Air and the Mixture of Oxygen and Carbon Dioxide / Ewolucja Struktury Oraz Wytrzymałości Mechanicznej Ziarna Węgla Podczas Spalania W Atmosferze Powietrza Oraz Mieszaninie Tlenu I Dwutlenku Węgla

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pełka, Piotr; Golański, Grzegorz; Wieczorek, Paweł

2013-09-01

The research was conducted on the basis of four different types of hard coal and one type of brown coal. There are typical coals commonly used as fuel in Polish CFB boilers. The combustion process was conducted at a temperature of 850°C and the atmosphere of ambient air as well as in the mixture of oxygen and carbon dioxide in different proportions. The research was carried out using specially prepared cubical coal particles with measurements of 15×15mm and also 10×10 mm. The change of the mechanical properties was analyzed based on three parameters, i.e. compression strength, Vickers hardness and fracture toughness. The analysis was supplemented by microscopic images of the surface of the particles using an atomic force microscope. The results obtained clearly indicated the mechanical changes of the coal during its combustion, particularly at the moment of ignition of the char. Moreover, the results correlate very well with the processes of coal comminution that have been described by other authors (Basu, 1999; Chirone et al., 1991) during combustion in the circulating fluidized bed and also explain the sudden change of susceptibility to erosion in the conditions with and without combustion. The measured values can be used as strength parameters in the modelling of the mass loss of coal particles in conditions of circulating fluidized bed combustor that are hard to describe. Badania przeprowadzono na podstawie czterech węgli kamiennych różnego typu oraz jednego węgla brunatnego. Są to typowe węgle energetyczne wykorzystywane powszechnie jako paliwo w kotłach fluidyzacyjnych w Polsce. Proces spalania był prowadzony w temperaturze 850°C w atmosferze powietrza atmosferycznego oraz w atmosferze mieszaniny tlenu oraz dwutlenku węgla w różnych proporcjach. Badania przeprowadzono na spreparowanych do tego celu sześciennych próbkach węgla o wymiarach 15×15 mm oraz 10×10 mm. Zmianę własności mechanicznych przeanalizowano w oparciu o trzy parametry: wytrzymałość na ściskanie, twardości Vickersa oraz współczynnik kruchości. Analizę uzupełniono zdjęciami mikroskopowymi powierzchni ziaren wykonanymi za pomocą mikroskopu sił atomowych. Otrzymane rezultaty wskazują na bardzo wyraźne zmiany wytrzymałościowe węgla podczas jego spalania, szczególnie w chwili zapłonu karbonizatu. Uzyskane wyniki bardzo dobrze korelują z opisywanymi przez innych autorów procesami rozdrabniania węgla (Basu, 1999; Chirone et al., 1991) podczas spalania w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej. Tłumaczą gwałtowną zmianę podatności na erozję w warunkach bez spalania oraz z towarzyszącym spalaniem. Rezultaty badań mogą posłużyć jako parametry wytrzymałościowe w modelowaniu ubytku masy ziaren węgla w trudnych do opisania warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej.