химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

скоростью.

На рис. 1-6 дана геометрическая интерпретация уравнения (1.10). Отдельные слагаемые суммарного полного напора и изменяются от сечения к сечению, но величина И остается постоянной, что соответствует прямой А—А, параллельной горизонтальному следу плоскости отсчета 0—0.

При движении реальной жидкости часть энергии потока (напора) тратится на преодоление гидравлического сопротивления (трения), поэтому полная удельная энергия потока в каждом последующем его сечении будет меньше, чем в предыдущем. Линия полного напора представится уже не горизонтальной прямой А—,4, аспадающей кривой А—Alth направлении движения (см. рис. 1-6). Легко видеть, что для потоков идеальной и реальной жидкостей, характеризующихся тождественным состоянием в сечении /—/, в уравнении (в) останутся одинаковыми нивелирная высота гг и скоростная w\l1g (расходы, сечения и скорости одинаковы). Следовательно, потерянный напор ha компенсируется соответственным уменьшением пьезометрической высоты. Если для идеального потока пьезометрическая высота в сечении 2—2 равна pjpg, то в случае реального потока она составит piipg, причем pi/pg < pa/pg и ptlpg = pi/pg + ha.

Таким образом, для реального потока жидкости уравнение Бернулли будет иметь следующий вид:

h+Pilvs + vllts^i-i + PilPB + vytg + K (1.11)

Здесь ha — дополнительный член, учитывающий потерю энергии (напора) на участке потока между сечениями /—/ и 2—2.

4. Уравнение равномерного движения реальной жидкости в прямолинейном канале

Для определения потерянного напора ft,,, вызванного сопротивлением равномерному потоку жидкости в прямом канале (например, в трубопроводе), выделим участок последнего длиной I (рис. 1-7) Площадь живого сечения и периметр канала обозначим соответственно через F и U. Если гидростатические давления в сечениях / и 2 равны р^ и р2, то на поток жидкости в рассматри37

ваемом участке канала (трубопровода) действует вдоль оси сила

давления F (PI — PS), направленная в сторону движения. В противоположном направлении действуют составляющая силы веса

Flpg sin а = Fpg(ZT —Г^ и сила треиия где », — напряжение трения. Таким образом, условие динамического равновесия можно списать уравнением: (PI — Рч) F = pgF(г,—г,)+ чаШ, откуда

h + /VPS = г» + Pa/Pg + ч. Ul/Fpg (а) Так как канал имеет постоянное сечение по всей длине (F = const), то средние скорости в сечениях / и 2

(б)

одинаковы, w\l2g = wi'2g, и уравнение (а) является частным случаем уравнения Бернулли (1.11) для прямолинейного и равномерного потока реальной жидкости. Сопоставляя уравнения (1.11) и (а), находим:

h 1 и т* Лп = '--рГ

(в)

Обозначив F/U = Rr (величину /?г называют гидравлическим радиусом живого сечения потока), получим!

1И =

(г)

Для цилиндрической трубы диаметром d имеем Rr = шР14 t : nd = dli, т. е. гидравлический радиус живого сечения потока в два раза меньше геометрического радиуса этого сечения. В общем случае, для канала произвольной формы поперечного сечения с площадью F и периметром U получим значение гидравлического, или эквивалентного, диаметра d = 4/?r = iF/U, т. е. диаметра круглой трубы, для которой потерянный напор li„ тот же, что и для канала любой другой формы сечения. Таким образом

h 1 4Tl

PS

В последнем выражении величину iijpg, имеющую линейную размерность, удобно выразить при помощи множителя пропорциональности X через скоростную высоту, имеющую ту же размерность, т. е. 4x,/pg = X (w42g). В этом случае уравнение равно38

мерного движения жидкости в прямом канале (трубе) принимает следующий вид:

(1.12)

Из уравнения (1.12) видно, что потерянный напор при равномерном движении жидкости в прямом канале (трубе) пропорционален длине канат и квадрату средней скорости потока, но обратно пропорционален эквивалентному диаметру живого сечения. Безразмерный множитель X называется коэффициентом внешнего трения, или гидравлического сопротивления. Методы определения коэффициента X будут рассмотрены ниже в связи с характером или режимом движения жидкости.

5. Режимы движения реальной жидкости

Существование двух принципиально различных режимов движения жидкости было обнаружено Гагеном и Д. И. Менделеевым (1880 г.). Наиболее полно исследовал это явление Рейнольде (1893 г.) при помощи прибора, состоящего из резервуара /, в нижней части которого выведена горизонтальная прозрачная труба 2 (рис. 1-8, а). Левый конец трубы имеет плавный вход, а правый — снабжен краном 3. Над резервуаром /, наполненным жидкостью, расположен бачок 4 с темной краской, подводимой открыванием краника 5 по тонкой трубке 6 во входное сечение трубы 2. Поддерживая в резервуаре / постоянный уровень жидкости, можно изменять расход последней (и, следовательно, скорость) в трубе 2, варьируя степень открытия крана 3.

Проведенные опыты показали, что при скоростях жидкости w в трубе 2 ниже некоторой «критической» величины wK струйки красителя проходят по всей длине трубы, не размываясь и не смешиваясь с потоком жидкости, идущим из резервуара /. При скоростях же w > w„ струйка красите

страница 14
< 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
где купить подешевле ноутбук
газовый клапан siemens vgd20.5011
где был концерт галкина 25 лет на сцене
немного помято крыло стоимость работы

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
(17.12.2017)