Modeling of filtration processes using materials with capillary properties

Authors

  • В’ячеслав Михайлович Радовенчик National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine
  • Людмила Вікторівна Сіренко National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine
  • Ярослав В’ячеславович Радовенчик National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0101-0273
  • Анастасія Олегівна Костриця National University of "Kyiv-Mohyla Academy" str. Skovorody 2, Kyiv, 04655, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.5603

Keywords:

dehydration, capillary, mathematical model, solid particles, phase separation

Abstract

Nowadays, the separation processes of solid and liquid phases are widely used in all industries. They differ by significant material and power losses. The application of the solid phase of materials with capillary properties in dehydration allows you to design simple, effective and low-cost equipment. Based on the new approach to the filtering process using materials with capillary properties, we developed its mathematical model and calculated the necessary mathematical dependences.

Since the accumulation of solid particles at the opening of capillaries is accompanied by intense decrease of filtering speed, the process model is based on conditions that prevent such accumulation. Based on the balance of forces effecting the solid particles in the form of a ball in a moving medium of fluid, we calculated the dependence of the liquid phase speed from the other process parameters. The dependence describes the conditions under which solid particles will hang in the fluid medium without falling on the working surface of the capillary filter. On the other hand, the speed of the liquid phase in the working volume of the filter is determined by the difference of liquid levels at its bottoms. The comparison of both dependencies for the speed of fluid allows us to connect  the permissible speed of the liquid phase with external parameters that cause it. The results of the research could be used in various industries and community facilities, where there is a need to separate the solid and liquid phases. The  dependences suggested allow you to calculate important parameters of filters with capillary material and to determine the parameters of their use to ensure continued efficient operation

Author Biographies

В’ячеслав Михайлович Радовенчик, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Doctor of Science in Technology

Department of Environment and Technology of Plant Polymers

Людмила Вікторівна Сіренко, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Ph.D., Associate Professor

Department of Environment and Technology of Plant Polymers

Ярослав В’ячеславович Радовенчик, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic institute here" Ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Assistant

Department of Environment and Technology of Plant Polymers

Анастасія Олегівна Костриця, National University of "Kyiv-Mohyla Academy" str. Skovorody 2, Kyiv, 04655

Student

Department of Ecology

References

  1. Радовенчик Я. В. Очищення води з використанням матеріалів з капілярними властивостями / Я. В. Радовенчик, М. Д. Гомеля // Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. - 2009. - №2. – С. 37 – 39.
  2. Радовенчик Я. В. Обезвоживание осадков ферроцианидов железа / Я. В. Радовенчик, В. С. Котлярова // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2011. - №5. – С. 32-35.
  3. Радовенчик Я. В. Обезвоживание суспензий капиллярными материала-ми / Я. В. Радовенчик, Н. Д. Гомеля // Матер. ІІ Междунар. науч. – практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых "Проблемы безопасности жизнедеятельности и промышленной экологии", Ульяновск. – 2009. – С. 126 – 130.
  4. Сандуляк А. В. Очистка жидкостей в магнитном поле.- Львов : Вища школа. Изд-во при Львов. Ун-те, 1984. – 16 с.
  5. Радовенчик Я. В. Наукові засади очищення води матеріалами з капілярними властивостями / Я. В. Радовенчик, М. Д. Гомеля // Збірник наукових статей IІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю "Екологія - 2011” (21-24 вересня 2011 р., м. Вінниця). – Вінниця, 2011. – С. 15-18.
  6. Радовенчик Я. В. Основні закономірності руху рідин в капілярних матеріалах / Я. В. Радовенчик, М. Д. Гомеля // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2012. - №2. – С. 31 – 34.

Published

2012-12-13

How to Cite

Радовенчик, В. М., Сіренко, Л. В., Радовенчик, Я. В., & Костриця, А. О. (2012). Modeling of filtration processes using materials with capillary properties. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10(60), 21–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.5603