Разработка метода определения геометрических параметров элемента матрицы высокоградиентного сепаратора наночастиц

Abstract

Представлено уравнение баланса сил, которые действуют на наночастицу в рабочем зазоре высокоградиентного магнитного сепаратора при осевом расположении стержней матрицы. В уравнение входит магнитная сила, сила потока жидкости и сила теплового движения. Решение полученного уравнения найдено графическим методом. Показано, что силой теплового движения можно пренебречь. Разработанный метод позволяет определить геометрические параметры ферромагнитного стержня матрицы для извлечения определённого диапазона фракций наночастиц. Сепарацию предполагается проводить поэтапно - на каждом этапе из раствора выделяется наиболее крупная фракция наночастиц.

Представлено рівняння балансу сил, що діють на наночастку в робочому проміжку високоградієнтного магнітного сепаратора при осьовому розташуванні стрижнів матриці. У рівняння входять магнітна сила, сила потоку рідини і сила теплового руху. Рішення отриманого рівняння знайдено графічним методом. Показано, що силою теплового руху можна знехтувати. Розроблений метод дозволяє визначити геометричні параметри феромагнітного стрижня матриці для вилучення певного діапазону фракцій наночасток. Сепарацію передбачається проводити поетапно – на кожному етапі з розчину виділяється найкрупніша фракція наночасток.

The equation of balance of forces acting on a nanoparticle in the working gap of a high gradient magnetic separator with axial location of the matrix rods is presented. The equation includes the magnetic force, the force of the fluid flow and the force of the thermal motion. The solution of the equation is found by graphical methods. It is shown that the force of the thermal motion can be neglected. The developed method allows to determine the geometric parameters of the matrix ferromagnetic rod in order to extract a certain range of nanoparticles fractions. The separation is expected to be carried out in stages – at every stage the largest fraction of nanoparticles is extracted from the solution.