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 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 139 >> Следующая

или после преобразования и использования уравнения /У2/ЛД = = (и2/иД3
(do/di)2 = (Ива/НеД3 {djd2) имеем:
Таким образом, при желании выполнить условие N/V = const необходимо с
увеличением размеров аппарата повысить окружную скорость мешалки и
значительно увеличить значение критерия Рейнольдса. Отсюда следует вывод,
что при одной и той же окружной скорости мешалки большой аппарат
(низкоскоростной) затрачивает при перемешивании моныпую мощность на
единицу объема, чем малый (высокоскоростной) аппарат.
Процесс теплоотдачи в аппаратах с мешалками описывается критериальным
уравнением (V-22)
Для двух процессов - модельного 1 и промышленного 2 - при Условии, что в
обоих случаях применяется одна и та же жидкость, получаем зависимость:
(1-42).
(1-43)
(1-44)
(1-45)
и
(1-46)
Моделирование процесса теплообмена
22i=CReW
Л
(1-47)
27
(*Г-(жГ
Для Re = const, т. e. nxdl - n2d2
г-т'
Следовательно, коэффициент теплоотдачи при увеличении масштаба
значительно уменьшается (обратно пропорционально диаметру аппарата).
Для и = const, или n1d1 = n2d2, получаем:
а2 DX ( d2 \А ( D2
ах D-:
В этом случае коэффициент теплоотдачи а тоже уменьшается ¦с увеличением
размеров аппарата, но значительно медленнее, поскольку, согласно
результатам опытов, A 2/3 и, следовательно, общий показатель при
симплексе уже значительно ниже.
Для случая N/V ¦= const, принимая N ^ n3d5, V "=* d3, или TV/F = n3d2,
при преобразовании уравнения (1-47) получаем:
о,2 D\ ( nldl\A/3 D\ / d\ \п/з
) ~lh\W)
Отсюда после подстановки d2/d1 = D2/D1
"2 ( D2 \*/*A-l
- - V n / (Г-5°)
"1 V Di )
Так как A ^ 2/3, то 4/3Л - 1 "=* 0, следовательно, a2 av
Моделирование последним способом гарантирует незначительные изменения
коэффициента теплоотдачи. Это - очень важная информация, поскольку при
неизвестных значениях величин С, А, В критериального уравнения,
определяющего теплоотдачу, можно на ее основе предвидеть, какое будет
значение этого коэффициента в реальном аппарате.
Моделирование тепловых процессов обычно осуществляется при сохранении
условия постоянного количества тепла на единицу рабочего объема аппарата.
Количество тепла на единицу объема можно выразить уравнением:
Q
V V t
При условии, что S.tm = const, к а н, принимая, что F d2 и V d3,
получаем:
О ос
-X- -- = const
V а
Для двух подобных процессов необходимо, таким образом, выполнение
следующего условия
J5L==_^L = ?L (1-51)
ОЦ dx D1
Следовательно, коэффициент теплоотдачи а должен возрастать
пропорционально увеличению линейных размеров аппарата. Это
28
0бъясняется тем, что поверхность теплообмена F возрастает пропорционально
квадрату, а рабочий объем аппарата с мешалкой V - кубу диаметра аппарата.
Таким образом, при увеличении размеров аппарата возрастает тепловая
нагрузка поверхности F.
Сравнивая зависимости (1-47) и (1-51), получаем
откуда после преобразования и при условии djd1 = DJD х
Если принять, что А "=? 2/3, то 2/А - 2 1 и
Таким образом, при сохранении геометрического подобия с увеличением
масштаба аппарата условие Q/V = const будет выполнено, если число
оборотов мешалки будет возрастать пропорционально увеличению ее диаметра.
Можно доказать, что критерий Рейнольдса должен в этом случае возрастать в
соответствии с зависимостью
т. е. более интенсивно.
Уравнения (1-41)-(1-54) были выведены при допущении, что в опытном и
реальном аппаратах работа производится с одной и той же жидкостью. В
противном случае в эти уравнения следует ввести дополнительные
коэффициенты, учитывающие изменения физических параметров жидкости.
Большие трудности возникают при моделировании теплообмена в случае
химических процессов, протекающих в реакторе. Влияние перемешивания на
скорость этих процессов изучено пока слабо.
Вязкость является одним из наиболее важных гидродинамических свойств
жидкости. Силы вязкости возникают во время относительного перемещения
соседних слоев жидкости и исчезают вместе с ними. Молекулы жидкости
остаются в непрерывном хаотическом Движении, во время которого передается
количество движения между соседними слоями жидкости, перемещающимися с
различной скоростью. Это явление приводит к возникновению касательных
напряжений (напряжений сдвига), объясняющих сущность внутреннего трения
[62]. Вязкость жидкости и ее зависимость от температуры определяются
химической структурой молекул.
(1-52)
(1-54)
ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ НЬЮТОНОВСКИЕ жидкости
29
В качестве примера рассмотрим тонкий слой жидкости толщиной х,
заключенный между двумя параллельными пластинами. Нижняя пластина
неподвижна, к верхней же приложена сила S. В результате при
установившемся процессе эта пластина будет перемещаться с постоянной
скоростью w (влиянием веса пластины и краевыми эффектами пренебрегают).
Касательную силу, действующую на единицу поверхности пластины т = S/F (в
Н/м2, или Па), называют касательным напряжением. Молекулы жидкости,
примыкающие к верхней пластине, будут перемещаться со скоростью пластины
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 139 >> Следующая