химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

к ней (л), а по оси абсцисс — скорость равноудаленных слоев жидкости (ш). Частицы, соприкасающиеся с поверхностью ограничивающей стенки, «прилипают» к ней настолько, что скорость их равна нулю; по мере удаления от стенки скорость нарастает. Разность скоростей смежных слоев жидкости (их скольжение) является следствием возникновения продольных касательных сил внутреннего трения, обусловленных вязкостью жидкости, т. е. ее способностью сопро18 тивляться сдвигу. Опыт показывает, что неравномерный профиль скоростей (рис. 1-1, а) наблюдается также при движении жидкости в трубах с чрезвычайно гладкими стенками. Следовательно, рассматриваемое явление вызвано не трением о поверхность стенки, а внутренним трением в жидкости.

Заметим, что при движении жидкости в связи с вращением ее частиц и их относительным взаимным смещением возникают касательные силы не только вдоль потока, но и в других направлениях, включая по нормали к поверхности стенки. В дальнейшем мы будем учитывать только продольные касательные силы трения Рг. По закону Ньютона (1686 г.) они пропорциональны градиенту скорости (или скорости сдвига) и поверхности соприкосновения данных слоев жидкости F:

Коэффициент пропорциональности р, в выражении (1.1) зависит от природы данной жидкости и внешних условий (температуры, давления). Он называется коэффициентом внутреннего трения, или абсолютной вязкости (иногда коэффициентом молекулярной, динамической вязкости или просто вязкостью). Если выразить РТ в Н, площадь поверхности F — в MS, w — в м/с и п — вы, то, как видно из уравнения (1.1), величина ц будет выражена в Н-с/м* (Па с).

Сила внутреннего трения, приходящаяся на 1 м" площади контакта соприкасающихся слоев жидкости, или напряжение трения тт выразится так (в Па);

(1.1а)

Величины FT и тт могут быть положительны или отрицательны в зависимости от выбранного направления отсчета п; в формулах (1.1) и (1.1а) фигурирует абсолютное значение градиента dw

СКОРОСТИ .

В инженерных расчетах часто пользуются кинематической вязкостью v, выражающей отношение коэффициента абсолютной вязкости к плотности жидкости: v = ц/р мг/с.

Величина р не поддается теоретическому расчету, а определяется опытным путем; таблицы значений р для множества жидкостей приведены в справочниках.

Зависимость вязкости жидкостей от температуры Т описывается приближенным уравнением: и, = Ае6'1'. Здесь А к В — индивидуальные константы для каждой жидкости. Уменьшение \\

19

с ростом Т объясняется увеличением межмолекулярного расстояния и падением сопротивления деформации жидкости.

Соответственно очень малой сжимаемости жидкостей их вязкость значительно меньше зависит от давления, чем от температуры; она возрастает в среднем на 1/300—1/500 при увеличении давления на 0,1 МПа. С некоторым приближением можно принять: ц = р,1е*р, причем рх — вязкость при нормальном давлении, а к — индивидуальная константа для каждой жидкости. Исключение представляет лишь вода, вязкость которой при 10 "С снижается в интервале 0,1 —100 МПа, обнаруживая, однако, рост с дальнейшим увеличением давления.

Вязкость водных растворов, как правило, превышает вязкость воды ц растет с концентрацией растворенных веществ. Исключение представляют водные растворы некоторых солей (особенно хлоридов, бромидов, иодидов, нитратов калия, рубидия, аммония), которые в определенных областях концентраций оказываются менее вязкими, чем вода.

Вязкость жидкостных смесей цСм не подчиняется правилу аддитивности; она часто превосходит вязкость отдельных компонентов. Для неассоциированных жидких смесей часто пользуются формулой Кендалла:

где [4, ii2, Цз, |1„ — вязкости отдельных компонентов; mj, пц, m3 ffln—

их мольные доли в смеси.

В противоположность вязкости жидкостей вязкость газов растет с повышением температуры Т. Согласно кинетической теории газов (х = С VT, где С — постоянная для каждого газа. Однако для реальных газов наблюдается отклонение от приведенной зависимости, которое учитывается формулой Сатерлэнда:

ц = сУТ [!/(!+S/Г)]

где S — постоянная величина для данного газа, значения которой даны в справочной литературе.

Вязкость реальных газов в отличие от идеальных зависит также от давления (особенно в области высоких давлений). Вязкость газовых смесей, как и жидкостных, не подчиняется правилу аддитивности; она может быть приближенно рассчитана по эмпирическим формулам, приведенным в справочниках.

Закон Ньютона (1.1) справедлив для жидкостей с небольшой молекулярной массой вязкость которых является функцией темdw

пературы и давления, но не зависит от скорости сдвига Ы таких жидкостей, носящих название ньютоновских, зависимость тт от ^j- (кривая течения) является линейной (рис. 1-1, б, линия /). Жидкости, обнаруживающие зависимость вязкости от 20 скорости сдвига (коллоидные суспензии, высокомолекулярные соединения), называются неньютоновским и; их кривая течения является нелинейной. Различают такие жидкости со следующими свойствами: 1) скорость сдвига в данной точке зависит только от напряжения в этой

страница 7
< 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
цветы подвешенные на лентах
Фирма Ренессанс: лестница на второй этаж цена- быстро, качественно, недорого!
кресло престиж кожзам
Компьютерная фирма КНС Нева предлагает купить леново йога - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

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
(10.12.2016)