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 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 139 >> Следующая

Среднее значение пульсации скорости в турбулентном потоке жидкости на
пути dr можно вычислить из зависимости
=Сг1гйУ* (1-32)
при условии, что размер частицы велик по сравнению с так называемой
внутренней шкалой турбулентности [24]. Параметр е представляет собой
местную скорость рассеяния (диссипации) энергии, расходуемой на
перемешивание жидкости (в расчете на единицу массы сплошной фазы). Для
аппарата с мешалкой величина е может быть приближенно рассчитана по
зависимости:
N
(1-33)
Vy
Таким образом, получаем:
и
Не - ^/Зу^3 ( N-У1*
I N V/a
( -) П-34)
Как следует из формулы (1-34), при уменьшении диаметра частицы (например,
капли) значение критерия Рейнольдса уменьшается (снижается турбулентность
вокруг частицы). Эго вызвано тем, что частица легче перемещается с
потоком жидкости.
24
Критерий Фруда
Традиционноеопределение критерия Фруда имеет следующий вид:
и представляет отношение сил инерции к силам тяжести.
Для процессов, реализуемых в аппаратах с мешалками, принимают w - ndn и I
= d, что после исключения множителя я2 дает выражение центробежного
критерия Фруда:
F г = Frm = ~~ (1-36)
Этот критерий учитывает влияние завихрения жидкости (т. е. образования
воронки в аппарате с мешалкой) на мощность, потребляемую при
перемешивании, и другие процессы. Если аппарат с мешалкой снабжен
перегородками, препятствующими образованию воронки жидкости, то критерий
Фруда никакой роли не играет.
Критерий Эйлера
Основное определение критерия Эйлера имеет вид
Ей (1-37)
yw% '
и представляет отношение сил давления, вызывающего течение, к силам
динамического давления.
Для процессов, протекающих в аппаратах с мешалками, заменяют перепад
давления Ар и скорость w мощностью, затрачиваемой на перемешивание, и
окружной скоростью мешалки. Принимая, что мощность, затрачиваемая
на перемешивание, равна N ^ ApFw, где
F я" d2 (условное сечение потока), и w "=* nd, получаем
выражение
центробежного критерия Эйлера для процессов перемешивания:
= (1_38)
Величину Eum называют также критерием мощности.
Критерий Вебера
Традиционное определение критерия Вебера имеет следующий вид
We = ^~ (1-39)
и представляет отношение сил инерции к силам поверхностного натяжения.
Принимая w ^ nd и I ~ d, получаем центробежный критерий Вебера для
аппаратов с мешалками:
We = W em -------- (1-40)
25
Этот критерий встречается в процессах диспергирования в аппаратах для
перемешивания взаимно нерастворяющихся газов и жидкостей.
Определения критериев, не содержащих скорости ш, не отличаются, как
правило, от традиционных. Если в данном критерии содержится линейный
размер, то чаще всего это диаметр аппарата D или диаметр мешалки d.
Например, критерий Нуссельта может иметь в виде линейного размера диаметр
аппарата, диаметр мешалки или диаметр трубы змеевика.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИТЕРИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Экспериментальные исследования процесса перемешивания проводятся, как
правило, на моделях, где изменены не только размеры аппарата (опытный
аппарат обычно меньше), но и технологические среды заменены более
дешевыми и удобными в употреблении. Поэтому проблема моделирования
процесса является особенно важной.
Ранее проведенные экспериментальные исследования, обобщенные в виде
эмпирических уравнений, определяющих связи между отдельными физическими и
геометрическими параметрами, не могли быть правильно использованы при
увеличении масштаба процесса. Такие возможности появились лишь тогда,
когда результаты исследований стали обобщаться в форме критериальных
уравнений, содержащих в качестве переменных критерии подобия. Такие
уравнения могут применяться для расчета аппаратов различных размеров. К
сожалению, уравнения этого типа на сегодняшний день довольно ограничены.
Ниже рассматривается несколько простых проблем, связанных с увеличением
масштаба аппарата с мешалкой.
Моделирование мощности, расходуемой на перемешивание
Мощность, расходуемую на перемешивание, для турбулентного режима в
аппарате с отражательными перегородками определяют по критериальному
уравнению (1-38)
N
Ей =---гг- = const ft*1 dby
Для двух процессов (1 и 2), протекающих в геометрически подобных
аппаратах и при условии (для упрощения),что в обоих аппаратах
используется одна и та же жидкость, будет справедлива зависимость:
Л'-> ft 2 d%
" -dhr d-41)
N
Можно показать, как будет меняться мощность, расходуемая на
перемешивание, с увеличением размеров аппарата при сохранении
геометрического подобия, например d/D = const, H/D = const и т. д.,
26
0 постоянной интенсивности перемешивания, определяемой различными
способами.
Для Re = const, или n1df = n2d\, имеем:
Следовательно, мощность, расходуемая на перемешивание, уменьшается
обратно пропорционально с увеличением размеров аппарата. Для и - лсйг =
const, или n1d1 = n2d2, находим:
т. е. мощность возрастает пропорционально квадрату линейных размеров
аппарата.
Для N/V = const, или N1/V1 - N2/V2, принимая V d3, получаем зависимость
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 139 >> Следующая