Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Перемешивание и аппараты с мешалками. - Стренк Ф.

Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. — Л.: Химия, 1975. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): peremeshivanieiapparatismeshalkami1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 139 >> Следующая

сосуда мешалки (Zl5 Z2, . . .), то получим:
тт = /К d, у, 11, g, 1Ъ l2, . . .) (II1-66)
При преобразовании уравнения (III-66) методом анализа размерностей
получим более обобщенную зависимость:
/ п n%d ly 12 \ ,ттт
*"•" = /(-. -- -J- -d"") (пм')
Результаты экспериментальных исследований времени перемешивания,
полученные различными авторами [82, 107, 171], подтверждают зависимость
%тп = const. Однако такая зависимость справедлива для постоянных
геометрических параметров аппаратов с мешалками.
Влияние критерия Рейнольдса установили Фокс и Геке [56], Норвуд и Метцнер
[152], а влияние критерия Фруда для аппаратов без перегородок подтвердил
Ван де Вуссе [223]. Согласно [223], в турбулентном процессе время
перемешивания пропорционально отношению:
= (111-68)
v Р
где V - объем жидкости в аппарате, м3; Е* - насосный эффект мешалки,
м3/с; тс - время циркуляции, с.
132
Ван де Вуссе нашел, что С ^ 1. Это могло бы означать, что тт *=" ^ тс,
следовательно, для перемешивания системы достаточно один раз перекачать
жидкость через мешалку. Такой вывод сделан, однако, в результате
специфического способа измерения времени тт. На основании измерений,
проведенных оптическим или термическим методом, было доказано, что для
достижения состояния перемешивания необходима четырех- или пятикратная
рециркуляция, т. е. %т = (4"5) тс (см. рис. III-27).
Влияние геометрических параметров аппарата с мешалкой на время хт было
подтверждено многими исследователями. Наиболее сильное влияние оказывает
соотношение диаметров аппарата и мешалки, что может быть выражено
уравнением:
/ D \т
ХтП = С(т) (II1-69)
где тя"2-^-2,6 для различных мешалок.
Прохазка и Ландау [171] нашли самый высокий показатель степени т = 2,57
для турбинных мешалок. Чаще всего для турбинных и пропеллерных мешалок
приводится показатель степени т = = 2. Значительно более слабым, но
довольно четким является влияние высоты жидкости Н в сосуде [13, 56, 89,
152].
Вообще можно отметить, что увеличение объема сосуда при сохранении
постоянных размеров мешалки, а также возрастание вязкости жидкости [84]
повышают время перемешивания. Увеличение же ширины лопаток мешалки
сокращает время перемешивания [84].
ДИНАМИКА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ПРОТОЧНОМ АППАРАТЕ С МЕШАЛКОЙ
Если через аппарат непрерывно протекает жидкость, то в зависимости от
интенсивности перемешивания в данном аппарате теоретически могут иметь
место следующие случаи:
1) полное отсутствие перемешивания;
2) идеальное (полное) перемешивание;
3) неполное (частичное) перемешивание.
В первом случае частицы жидкости поступают п покидают аппарат, не
перемешиваясь между собой. Это так называемый поршневой поток. Время
пребывания каждой частицы жидкости в аппарате одинаково и равно времени
протекания потока через аппарат. Такого рода поток в действительности не
возникает в ньютоновских жидкостях вследствие молекулярной и вихревой
диффузии, которые всегда приводят к некоторому продольному перемешиванию
(в направлении течения потока). Во втором случае имеет место полное
перемешивание, т. е. жидкость, поступающая в аппарат, очень быстро
перемешивается с содержимым аппарата. Время пребывания отдельных частиц
жидкости в аппарате различное и меняется от 0 до со. Такой процесс тоже
является идеализированным и в действительности не имеет места, а может
быть реализован лишь с некоторым
133
приближением. Практически во внимание можно принимать лишь третий случай.
В аппаратах непрерывного действия для перемешивания жидкостей
представляет интерес распределение времени пребывания отдельных частиц
жидкости [24, 44]. Это имеет важное значение, когда аппарат работает в
качестве химического реактора. Проблемой распределения времени пребывания
занимались многие исследователи. На первом месте здесь следует назвать
работы Данквертса [41].
¦рт
V* у/4.____| ^ ги 3
СА0. "/И3
Рис. III-28. Схема, поясняющая материальный баланс аппарата проточного
типа.
Рис. II1-29. Динамика перемешивания при течении жидкости через аппарат с
мешалкой:
1 - отсутствие перемешивания (поршневой поток);
2 - идеальное перемешивание; 3 - поршневой поток с некоторым продольным
перемешиванием; 4 - неполное перемешивание.
Рассмотрим аппарат с мешалкой объемом V0 м3, через который непрерывно
протекает жидкость В, плотностью Сво кг/м3 в количестве V* м3/с. Величина
t = V0/V* (II1-70)
называется средним временем пребывания частиц жидкости в аппарате. Если в
определенный момент, который будет зарегистрирован как т = 0, подаваемая
жидкость будет заменена жидкостью А при том же расходе V* м3/с и с
плотностью СДо кг/м3 (рис. III-28), то можно оценить характер
перемешивания измерением плотности компонента А на выходе из аппарата. В
случае поршневого потока в период 0 <Ст <т на выходе из аппарата получим
СА1 = 0, тогда как для т >т СА1 - САо (рис. III-29).
В случае идеального перемешивания плотность жидкости А на выходе из
аппарата будет равна средней плотности в аппарате САХ = С а и может быть
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 139 >> Следующая