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
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 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 139 >> Следующая

В литературе можно встретить замечания о том, что и другие геометрические
параметры аппарата, способ введения газа в жидкость, тип мешалки
оказывают влияние на содержание газа в жидкости, а следовательно, и на
мощность, расходуемую на перемешивание. Это значительно затрудняет
сравнение экспериментального материала, полученного различными авторами.
Следует также отметить, что при подборе мощности двигателя ¦'для привода
мешалки нужно руководствоваться мощностью 7V0, поскольку всегда
необходимо считаться с возможностью работы аппарата для перемешивания при
У| = 0. Приведенные выше уравнения будут полезны только при оценке
фактического расхода энергии на перемешивание.
Обобщение результатов экспериментальных исследований мощности,
расходуемой на перемешивание неньютоновских жидкостей, до сих пор
наталкивается на большие трудности из-за того, что вязкость таких
жидкостей зависит, в частности, от гидродинамического режима в аппарате с
мешалкой, а следовательно, от числа оборотов мешалки и ее типа (или типа
аппарата с мешалкой).
В этом случае недостаточно знать реологическую кривую данной
неньютоновской жидкости, полученную на основе вискозиметриче-ских
измерений, так как по-прежнему возникает проблема определения градиента
скорости dw/dx для данной скорости вращения мешалки и конкретного
аппарата, предназначенного для перемешивания.
Из всех неньютоновских жидкостей наиболее простыми являются пластичные
вещества (бингамовские), поскольку их можно описать с помощью только двух
параметров: предела текучести т0 и пластической вязкостп г)р. Если эти
два параметра поставить вместо вязкости в функцию, описывающую в общем
виде мощность, расходуемую на перемешивание [см. уравнение (IV-2)], то
после проведения анализа размерностей получается функция мощности (Ей), в
которую кроме критерия Рейнольдса
А
(IV-82)
НЕНЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ
213
и критерия Фруда
w nU Fr ----
g
входит безразмерный модуль
Не = -Ilfy.-
''Р
известный под названием критерия Хедстрёма.
Магнуссон [62] предложил пользоваться для расчета мощности, расходуемой
на перемешивание неньютоновских жидкостей, критерием Рейнольдса
Re = J^L Ча
Здесь г\а обозначает так называемую кажущуюся вязкость, определяемую
экспериментально, но не с помощью вискозиметра, а только на основе
контрольных измерений мощности, расходуемой на перемешивание, в аппарате
с мешалкой. При этом предполагается, что вязкость г\а должна принимать
такие значения, чтобы данные измерений для неньютоновской жидкости
отвечали зависимости Ей = = / (Re) для ньютоновской жидкости (в области
ламинарного течения).
Дальнейшее развитие идея Магнуссона получила в работе Метц-нера и Отто
[66]. Они предположили, что кажущуюся вязкость т\а можно будет
рассчитать, исходя из основных реологических кривых
"¦-'(¦ягЬ-ггтгг <IV-84)
полученных по вискозиметрическим измерениям, если определить заменяющее
значение градиента скорости (скорости сдвига) dwjdx, пользуясь
процедурой, предложенной Магнуссоном.
Для определения этой величины авторы приводят зависимость:
= Ь (IV-S5)
ах
где к - постоянная для данной мешалки и рода жидкости; п - число оборотов
мешалки.
Используя псевдопластичные жидкости, Метцнер и Отто для турбинной мешалки
с прямыми лопатками нашли значение к = 13.
В позднейшей работе Метцнер и сотрудники [67 ] определили для пластичных
и псевдопластичных жидкостей при ламинарном и переходном режиме более
точные значения постоянной к: для турбинной мешалки с прямыми лопатками
к = 11,5 ± 1,4
для турбинной мешалки с наклонными лопатками
к = 13 ±2
для пропеллерных мешалок типа корабельного винта с шагом S = d и S = 2d
к= 10 ±0,9
214
Авторы предлагают принимать к = 11 как среднее значение-постоянной для
всех трех указанных выше типов мешалок.
Подобные значения постоянной к нашли и другие авторы: Коль-дербанк и Му-
Янг [21 ], Годлеский и Смит [30], Форести и Лю [28].
Результаты экспериментальных исследований Метцнера и сотрудников [67 ]
для турбинной мешалки с прямыми лопатками и псевдопластичных жидкостей
приведены на рис. IV-26; непрерывная линия представляет характеристику
мощности в случае ньютоновских жидкостей.
Рис. IV-26. Корреляция экспериментальных данных по мощности, расходуемой
на перемешивание, для неньютоновских жидкостей и турбинной мешалки с
прямыми лопатками; аппарат с мешалкой имеет размеры d = 50,9 -ь 204,2 мм;
D/d- 1,3 -г- 5,5 для области ламинарного течения и D/d = 2,0 -н 5,5 для
переходной области, т = 0,2 -т- 1,5, г\а = 0,1 -ь 18 Па-с (1 - 180 П), /
= 4,
В = ОДП [67]:
1 - для ньютоновских жидкостей по данным Раштона и сотрудников; 2 - для
сосуда с отражательными перегородками; 3 - для сосуда без отражательных
перегородок.
Из рис. IV-26 следует, что в ламинарной области кривые для ньютоновских и
неньютоновских жидкостей совпадают. В переходной области неньютоновские
жидкости дают отклонение кривой книзу. Это связано с расширением
ламинарной области для таких Жидкостей до значения Re = 30.
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 139 >> Следующая