химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

ые процессы на более простых моделях, значительно отличающихся по размерам от аппаратов натуральной величины.

Чтобы уяснить сущность теории подобия, надо ознакомиться с подобием физических явлений.

Как известно, при подобии геометрических фигур отношение сходственных сторон модели и натуры постоянно. Точно так же при подобии физических явлений отношение между какой-либо физической величиной для модели и для натуры одинаково во всех сходственных точках.

Например, если в трубопроводах диаметрами dx и d2 (рис. 6-12) скорости жидкостей подобны, то отношение скоростей w\ и w2 по оси труб равно отношению скоростей w\ и w2

в сходственных точках / и 2, т. е. — = —- • Это отношение

w2 w2

остается постоянным для всех сходственных точек в обоих трубопроводах. Справедливо и обратное положение: если указанное

отношение постоянно для всех сходственных точек, то скорости жидкостей в обоих трубопроводах подобны.

Однако движение жидкости в трубопроводе характеризуется не только распределением скоростей, но и другими факторами: вязкостью жидкости, ее плотностью и др. Как доказывается в теории подобия, для того чтобы жидкость в трубопроводах диаметрами d\ и d2 двигалась подобно, в их сходственных точках должны быть равны некоторые безразмерные соотношения физических величин, влияющих на движение жидкости. Эти безразмерные соотношения разнородных физических величин называются критериями подобия

Примером критерия подобия является рассмотренный ранее (стр. 143) критерий Re. Если в двух трубопроводах критерии Re равны, то движение жидкости в этих трубопроводах подобно. Отсюда следует, что подобие движения жидкости может соблюдаться в трубопроводах разных диаметров при течении в-них разных жидкостей с различными скоростями, если только критерии Re в этих трубопроводах равны.

Движение жидкостей в двух трубопроводах будет поДобно в том случае, если в подобных потоках будут постоянны отношения действующих в них сил. В потоке жидкости каждая частица находится под воздействием сил давления, тяжести и трения. Кроме того, в движущейся жидкости возникает сила инерции, равная по величине, но обратная по знаку равнодействующей перечисленных выше сил. В свою очередь сила инерции равна произведению массы частицы на ее ускорение!

Постоянное отношение каждой из действующих сил к силе инерции (или обратное отношение) характеризуется критериями подобия, в которые входят следующие физические величины: w — средняя скорость жидкости, / — основной (определяющий) линейный размер канала, по которому движется жидкость (например, для трубы — ее диаметр), Ар — потеря давления (см. стр. 160), р—плотность жидкости, \i — вязкость жидкости.

В табл. 5 приведены выражения критериев гидродинамического подобия, которые в сходственных точках натуры и модели должны иметь одно и то же числовое значение.

Таблица 5

Критерии подобия гидромеханических процессов

Критерий Выражение критерия Физическое значение критерия

Кинематический критерий (критерий Рейнольдса)

Гравитационный критерий (критерий Фруда)

Критерий гидравлического сопротивления (критерий Эйлера) Re = w/p (6-42)

Fr = -|i (6-43)

Eu= Lp9 (6-44)

pw2 v Характеризует действие сил трения в подобных потоках и определяет режим движения жидкости

Характеризует действие сил тяжести в подобных потоках

Характеризует действие сил давления в подобных потоках

Поскольку все критерии являются безразмерными величинами, входящие в них физические величины можно выражать в любой, но одинаковой системе единиц измерения. В системах единиц СИ и МКГСС выражают w в м/сек, I в м, g в м/сек2, а р, ц. и Др соответственно в следующих размерностях:

си мкгсс

р кг/м3 кгс • сек2/м4

|А к • сек/м2 кгс • сек/м2

или кг/м • сек

Ар н/м2 кгс/м2

Критерии Re и Fr составлены т величин, определяющих распределение скоростей в потоке (до, /, р й ц), и поэтому являются основными или определяющими критериями гидродинамического подобия. Если эти критерии в натуре и в модели равны, то существует одинаковое соотношение между действующими в потоках силами, независимо от различия в натуре и в модели любых физических величин, входящих в критерии подобия.

При равенстве критериев Re, а также критериев Fr равенство критериев Ей получается само собой, так как перепад давления является следствием распределения скоростей в потоке.

Основные критерии Re и Fr иногда заменяют более сложными критериями Галилея (Ga) и Архимеда (Аг), полученными сочетанием основных критериев:

критерий Галилея

Оа=Р? = ^=^ (6.45)

критерий Архимеда

Аг = Ga*L=i. = g'3P(P,-p) = *?.. 2i=Zl (6.46)

где р и pi — плотность жидкости в двух различных точках.

В критерии Ga исключена скорость жидкости, поэтому им удобно пользоваться в тех случаях, когда трудно определить скорость потока. Критерий Аг характеризует подобие при движении жидкости вследствие разных плотностей в различных точках потока, т. е. в условиях естественной конвекции (стр. 364).

При моделировании исходят из ра

страница 50
< 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
купить твердотопливный котёл длительного горения
rocktape knee
курсы по вязанию жгутов крючком в москве
дверные ручки linea cali оптом москва

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
(08.12.2016)