химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

аксимальную температуру внутри цилиндрической стенки:

вм = в1 + -4Х(«1-« J 2Г1пТГ -82+ Ж^2 R ' 2Г,П R

. (VI. 19)

276

Решая последнее уравнение, находим радиус цилиндрической поверхности, имеющей максимальную температуру:

„ _ 1/(9./Ц)№--ДР---(е1--е2)

R-K Йв/241 Ш (Я,/*,)] (V,-20>

Мы полагали до сих пор, что тепло передается как через внешнюю, так и через внутреннюю поверхности полого цилиндра. Возможны, однако, случаи, когда тепло передается лишь через одну из этих поверхностей, а другая — теплоизолирована. Рассмотрим случай переноса тепла только через внешнюю поверхность, радиус которой равен Rt. В этом случае максимальная температура 9„ установится на внутренней поверхности с радиусом R|.

Пользуясь уравнениями (V.15a), найдем постоянные С± и Св.

Так как (-57)^ = 0 при т = Ru то Сг = qR\l2k. Далее,

из условия 9М = — (qBRl/iX) + (qBR\l2X) In Rt + Сг находим постоянную С2, которую подставляем в уравнение температурной кривой:

6 = 8„ - MJ/tt) [(./Я,)2- 1 - 2 In (г/Д,)] (VI.21)

Полагая в последнем уравнении г = R2, получаем выражение для перепада температур в стенке:

е„ - e,=(«,«2/4J.) [(Я2/«,)2 - 1 - 2 In («./«,)] (VI.22)

Аналогично для случая переноса тепла через одну лишь внутреннюю поверхность с радиуса Rx получим:

6 = К ~яЛ/Ы) К'/«2)2- I + 21п (г/Яг)] (VI.23)

и

в„ -В = [(Я,/Я2)2- 1 + 2 In («2/R,)] (VI.24)

Сплошной шар радиуса 7?. Применительно к данному случаю напишем уравнение (VI. 13а) в сферических координатах: DM 2 DU QB

двг*

1^ + х"-зг + -г = °< откУда

(VI.24a)

В центре шара температура максимальна, dQ/dr = 0 и С! = 0. При температуре на поверхности шара 9„ получаем из второго равенства (VI.24а), полагая г = R, значение постоянной С„: С3 = 90 + qBR2/6k. Таким образом, уравнение искомой температурной кривой напишется следующим образом:

в = (в„ + 9о/6>.)(«»-г2) (VI .25)

Температуру в центре шара найдем путем подстановки г = 0i

вм = Bp + («в/бЯ.) Я» (VI .26)

277

Перепад температуры между центром и поверхностью шара:

еи-в„ = (?В/6?.)«2 (VI.27)

Все выведенные уравнения справедливы не только для однородных (сплошных) твердых тел, но также для слоев зернистых материалов. Так как в последнем случае перенос тепла происАт/Чг

Вспомогательный трафик для определения л. .

ходит не только способом теплопроводности, но л конвекцией газа, содержащегося в просветах между твердыми частицами, то везде следует заменить Я, эквивалентным коэффициентом теплопроводности Яэ, учитывающим суммарный перенос тепла (теплопроводностью и конвекцией).

Величину Яэ можно рассчитать по эмпирической формуле:

ЯЭАГ = *«Ar + [В0/(1 - Е)] (wd/a) (VI.28)

Здесь Яг — коэффициент теплопроводности газа, движущегося через зернистый слой; Я„ — коэффициент, характеризующий влияние факторов процесса переноса тепла, не зависящих от скорости протекающего газа; е — порозность слоя; w — скорость газа, отнесенная к полному поперечному сечению слоя; d — диаметр твердых частиц, образующих зернистый слой. Множитель В0 зависит от формы и размера частиц, а также от ширины или диаметра зернистого слоя Da; для DJd > 6 опытом установлено б0 = 0,053, а для DJd < 6 найдено В„ = 0,033. Величина Я0 зависит от теплопроводности газа Яг и твердых частиц Ят, а также от порозности слоя е и может быть найдена на графике (рис. VI-5).

Ж. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ И КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ ПРОЦЕССОВ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА

Конвективный теплообмен, т. е. процесс переноса тепла конвекцией и теплопроводностью от поверхности твердого тела к омывающему ее потоку жидкости или газа (либо на27? оборот), относится к числу очень сложных явлений. Скорость протекания этого процесса зависит от причины возникновения и режима потока, формы и размеров поверхности твердого тела, физических свойств жидкости или газа и других факторов. Так как конвективный теплообмен определяется не только тепловыми, но и гидродинамическими явлениями, то он описывается не одним, а системой дифференциальных уравнений и краевыми условиями. В эту систему входит выведенное ранее уравнение движения потока вязкой жидкости (1.8), которое требует в данном случае небольшого дополнения. Дело в том, что уравнение (1.8) справедливо лишь для вынужденного движения жидкости, вызванного действием внешних сил. Конвективный же теплообмен, как уже сказано ранее, может происходить также при перемещении частиц, обусловленном разностью плотностей жидкости или газа в различных частях занимаемого ими объема из-за различия их температур (свободная конвекция). На практике возможны случаи, когда движение вызвано одной из указанных двух причин, но встречаются также случаи их одновременного действия.

дх

' 1Г

Таким образом, для полноты дальнейшего анализа рассматриваемого процесса необходимо ввести в уравнение (1.8) подъемную силу, действующую на нагретую и, следовательно, более легкую частицу жидкости или газа. Отнесенная к единице объема, эта сила равна РёрДв, поэтому уравнение движения относительно одной из осей координат (ОХ) п

страница 106
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мастера по ремонту газовых котлов обучение
в киеве купить линзи шаринган
москва сертифицированные курсы по лечебному массажу
оборудование для такси цены

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)