химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

енциальной энергии положения.

Общее выражение потенциальной энергии давления можно получить, определив давление поршня на некоторый объем жидкости в сосуде (рис. 6-6). Если поршень находится под действием

D Р

груза г, то жидкость находится под давлением р. = —, где s —

ДШ

О

площадь поршня. Потенциальная энергия давления в данном случае равна потенциальной энергии груза, представляющей собой произведение Ph. Заменяя Р через ps и учитывая, что sh = V, получим, что потенциальная энергия давления равна pV, т. е. произведению давления на объем жидкости V.

Рис. 6-6. К определению потенциальной энергии жидкости.

Потенциальная энергия положения определяется высотой z центра тяжести объема жидкости над некоторой

произвольно выбранной горизонтальной плоскостью О—О (рис. 6-6), называемой плоскостью сравнения. Очевидно, потенциальная энергия положения равна Gz, где G — вес жидкости

в объеме V. Так как масса жидкости m—— (g— ускорение

силы тяжести), то потенциальная энергия положения равна mgz.

Кинетическая энергия жидкости, движущейся со скоростью w,

, mw2

определяется по формуле —— •

E — U-\-pV-\-mgz-\-(6-23)

Полная энергия жидкости равна сумме внутренней, потенциальной и кинетической энергий:

Сумма внутренней и потенциальной энерги-й давления называется энтальпией (теплосодержанием) и обозначается'через /:

mw2

I = U~\-pV

(6-24)

Соответственно полная энергия жидкости выражается равенством

г? т , . mw2

Е ~I-\-mgz-\ ^- дж

(6-25)

Удельная энергия жидкости, т. е. энергия 1 кг жидкости, может быть найдена делением обеих частей уравнения (6-23) или уравнения (6-25) на массу жидкости т:

?y* = «+/w + g24--2- = *'-bgz4--2- дж/кг (6-26)

где и — внутренняя энергия 1 кг жидкости, дж/кг; v — объем, занимаемый 1 кг жидкости, мъ1кг\ i — энтальпия 1 кг жидкости, дж!кг.

Если к и i выражены в ккал, р — в кгс/м2, а Е — в кгс • м, то уравнение (6-26) примет следующий вид:

где А—термический эквивалент работы (У«7 ккал/кгс • м);

gc—коэффициент перехода от джоулей к кгс-м, равный 9,81 кгс* я (стр. 27).

Уравнение Бернулли

При движении жидкости по трубопроводу без дополнительного подвода энергии (источника работы или тепла) или ее отРис. 6-7. Графическое изображение уравнения Бернулли:

а —для идеальной жидкости; б — для реальной жидкости.

вода удельная энергия жидкости, по закону сохранения энергии, не будет изменяться. Поэтому при перемещении жидкости от некоторого сечения /—/ до сечения //—// (рис. 6-7) удельные энергии жидкости в этих сечениях будут одинаковы:

2 2

W\ w\

Учитывая, что v = — , где p — плотность жидкости, получим

следующее выражение энергетического баланса:

«1

Pi * ?2

Wc,

(6-27)

Рассмотрим движение идеальной капельной жидкости (рис. 6-7, а), для которой, как и для любой капельной жидкости, pj = р2 = р. Идеальная жидкость движется без трения, поэтому, при отсутствии подвода тепла, ее температура и внутренняя энергия не будут изменяться. Следовательно, в данном случае U\ = «2- Тогда уравнение энергетического баланса примет вид:

(6-28)

Это уравнение, выражающее энергетический баланс движущейся идеальной жидкости, называется уравнением Бернулли *.

В уравнении (6-28) член г, выражающий потенциальную энергию положения жидкости, имеет размерность длины и называется геометрическим напором.

Член ~г выражает потенциальную энергию давления жидкого

сти и также имеет размерность длины:

р I Г н/м2 I г кг • м/сек2 - м2 1 , ,

pg I L кг/м3 • м/сек2 J ~ L кг/м3 ? м/сек2 J ~~ *-м*

Энергия давления может быть измерена при помощи вертикальной пьезометрической трубки. Под действием давления жидкость поднимается в трубке на высоту h=~t которая назыго ч

* Уравнение (6-28) получается делением на g обеих частей уравнения (6-27), выражающего энергетический баланс 1 кг жидкости, и, следовательно,

представляет собой энергетический баланс — кг жидкости.

вается пьезометрическим, или статическим напором.

w2

Член -^j- выражает удельную кинетическую энергию движущейся жидкости. Этот член, называемый скоростным, или динамическим, напором, также имеет размерность длины:

I2gj L м/сек2

Скоростной напор равен высоте, на которую может подняться струя жидкости, вытекающей вертикально вверх с начальной скоростью w.

Таким образом, согласно уравнению Бернулли, при движении идеальной жидкости сумма геометрического, пьезометрического и скоростного напоров во всех сечениях потока является постоянной величиной.

Рассмотрим уравнение Бернулли для реальной жидкости, движущейся с трением. В этом случае при переходе жидкости от сечения / —/ до сечения // — // (рис. 6-7,6) часть удельной энергии будет расходоваться на преодоление трения и других сопротивлений. Потерянная при этом энергия превращается в тепло, вследствие чего увеличивается внутренняя энергия жидкости (при отсутствии теплообмена с окружающей средой). Из уравнения (6-27) получим (при pi = р2 = р):

Р\ w\ Ро wl

gz1 + -j-\--±=:gz2-T-f- + -?-±-ii2-u1 (6-29

страница 46
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
получить аттестат профессионального бухгалтера во владимире
Корректировка спидометра Mazda
Электрические котлы Эван С1 5
обучение на управенца

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
(02.12.2016)