химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ое отверстие, согласно уравнению (1.38), выра-66 зится так: DV = N„BV2GZ DZ. Интегрируя последнее уравнение от 0 до V и от г = Н± до г = Я2, получаем:

V = (2/3) и.„* VRA (Я3/2 - н\'г) (I -39) .

В случаях, когда высота отверстия очень мала по сравнению С HI и Я2, можно определять расход по формуле (1.38), подставляя значение Н, отсчитанное от центра отверстия.

В некоторых химических аппаратах на пути потока жидкости устанавливают тонкий перегораживающий порог, через который происходит перелив жидкости струей плоского сечения толщиною H (рис. 1-15, г). Такое устройство называется водосливом. Вдали от порога уровень жидкости над ним и > H, поэтому скорость подхода жидкости к порогу намного меньше скорости переливающейся струи и может практически не учитываться. В таком случае расход жидкости через водослив можно рассматривать как истечение через отверстие (без верхней стороны) высотой H и шириною, равной ширине порога Ь:

V = ц„<Л V2G (Н - H) («)

Опыт показывает, что толщина струи над порогом соответствует максимальному расходу при данном располагаемом напоре. Следовательно, толщина струи H должна удовлетворять условию:

откуда H = 73 Я. Комбинируя выражение для H с выражениями для V, получим:

V = (2/3 1/3) 11„Ь VTgHVrH = тЬН \F2GH (1.40)

где т = (2/3 V~3) u„ ж 0,4.

Истечение при переменном уровне. Опорожнение аппаратов сопровождается понижением уровня жидкости во времени, поэтому истечение происходит с падающей скоростью. Представим себе аппарат с переменным сечением F по высоте, снабженный отверстием с площадью F для частичного или полного опорожнения (рис. 1-16, А). Первоначальную высоту уровня (напора) обозначим через Я. Через некоторое время после начала истечения уровень жидкости окажется на некоторой высоте Г, где площадь сечения сосуда равна Fс. Если за элементарный промежуток времени уровень жидкости в аппарате понизится на величину DZ, то через отверстие уйдет объем жидкости —FCDZ, который, согласно уравнению (1.38), можно выразить следующим образом:

3« 67

—F0 DZ — V%GZ DX. Отсюда находим время полного опорожнения аппарата:

о

Уравнение (1.41) позволяет определить время опорожнения (полного или частичного от Я до любого HT) аппарата любой формы, если известна зависимость FC = ф (г).

а

РИС. I-I6. К РАСЧЕТУ ИСТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ УРОВНЕ:

О — ИСТЕЧЕНИЕ ИЗ СОСУДА ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ; б — ОПОРОЖНЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЦИСТЕРНЫ.

В простейшем случае, когда площадь поперечного сечения аппарата постоянна по высоте {FC = const, вертикальный аппарат цилиндрической или призматической формы), получим:

T = 2(FCVRH/lLjlПроизведение FCH выражает начальный объем жидкости в опорожняемом аппарате, a \IJ V 2GH — объем вытекающей жидкости в 1 с при Я = const. Полученное нами выражение (в) показывает, что для опорожнения аппарата постоянного сечения требуется в 2 раза больше времени, чем для истечения из аппарата такого же объема жидкости при Я = const.

В качестве примера истечения жидкости из аппарата переменного сечения рассмотрим опорожнение горизонтальной цилиндрической цистерны длиной / и радиусом сечения R (рис. 1-16, б).. В данном случае для определения времени Х необходимо предварительно найти зависимость FC от Г. Легко видеть, что FC = = 2а/; а = (/«2 - (г - Я)2; FC = 21 V~2RZ -Г\ Таким образом т

68

14. Движение твердых тел в жидкости (газе)

Сила РС, противодействующая движению твердого тела в жидкости (газе), или потоку, обтекающему неподвижное тело, направлена против движения и может быть определена по уравнению Ньютона:

Рс = У (я2/2) рж С-42)

где ? — коэффициент лобового сопротивления; F — площадь проекции тела на плоскость, перпендикулярную к направлению его движения; рж — плотность жидкости; ш — скорость движения.

Величина ? зависит от формы тела и режима движения; она определяется опытным путем. При Re < 0,4 движение является ламинарным и поток плавно обтекает твердое тело, не образуя вихрей; сопротивление обусловлено исключительно трением. В этой области для шарообразного тела ? = 24/R-e.

С ростом Re на величину ?, кроме трения, начинают влиять силы инерции; за кормой твердого тела возникают вихри, обусловливающие рост силы Рс. В пределах Re = 2—1000, соответствующих переходному режиму движения, для шарообразного тела ? = 10/Re°'5.

В интервале Re = 103—2-105 режим движения является турбулентным, влияние трения вырождается, и для шароообраз-ного тела ? = 0,44. При Re « 2-105 наступает кризис сопротивления, и значение ? резко падает (в 4—5 раз).

Из уравнения (1.42) и приведенных значений ? следует, что при ламинарном . режиме движения РС — до, при переходном РС ~ до1'5, а при турбулентном РС —- до2.

Заметим, что приведенные значения ? справедливы при движении шарообразной частицы, ' диаметр которой DR значительно меньше диаметра сосуда DC, в котором частица движется. В случае соизмеримых величин D, и DC коэффициент ? возрастает вследствие стесненности движения. Так, для ламинарного режима в этом случае ?

страница 25
< 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
аренда бокса москва
наколенники для гимнастики детские
Orient Dressy SX05001W
Ведро для мусора TOUCH BIN прямоугольное

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
(25.02.2017)