химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

0~3 н- сек/м2 (0,0333 спз). Определить: 1) условия гидродинамического подобия в трубопроводе и модели, 2) скорость, с которой надо продувать воздух в модели для того, чтобы воспроизвести в ней движение газа в трубопроводе.

Решение. В общем виде условие гидродинамического подобия выражается уравнением (6-47). При вынужденном движении газа можно пренебречь влиянием сил тяжести на движение i аза и принять Eu = f (Re) (при геометрическом подобии трубопровода и модели). Следовательно, чтобы газы в трубопроводе и в модели двигались подобно, достаточно соблюдать условие ^етр. = ^емод,Обозначим соответствующие величины для трубопровода индексом 1 и для модели — индексом 2, тогда условие гидродинамического подобия можно написать так

По заданию w = 7 м/сек, dx — 600 мм, d2 = —~ = 60 мм.

При 20° С плотность воздуха р2 = 1,2 кг/м3, вязкость воздуха у.2 =

= 0,018• 10~3 н• сек/м2 (0,018 спз).

Из условия гидродинамического подобия следует, что необходимая скорость воздуха в модели должна составлять:

m ^MiPi V* - 7? °'6• °>569 0.018-КГ3 170 и1рл№ W^-JT'^^ 0,0333-Ю-3, 0,06-1,2 =17-9 "I™

8. Движение жидкостей по трубопроводам

Потеря напора на трение

При движении реальной жидкости по трубе или каналу происходит потеря напора, которая складывается из сопротивления трения о стенки и местных сопротивлений, возникающих при изменении направления или скорости потока.

Потерю напора на трение можно определить, рассмотрев установившееся равномерное и прямолинейное движение по трубопроводу некоторого объема жидкости, ограниченного сечениями /—/ и //—// (рис. 6-13).

На выделенный объем жидкости действуют:

1) силы давления piS и /?25, где 5 —площадь поперечного сечения трубопровода, причем результирующая сил давления или движущая сила перемещения жидкости составляет; Др = = (Pi ~ Р2);

Рис. 6-13. К определению потери напора на трение

в трубопроводе.

2) сила веса G— pgSl, где р—плотность жидкости, g — ускорение силы тяжести, / — длина трубопровода между сечениями /—/ и // — //;

3) силы трения, равные тШ, где t—напряжение сил трения, Ш — произведение периметра на длину трубы, т. е. боковая поверхность трубопровода.

При равномерном и прямолинейном движении действующие на жидкость силы находятся в динамическом равновесии. Поэтому проекция сил на направление движения потока равна нулю:

(Л — Р2) S — хП/ — pgSl sin а = О

где а — угол наклона трубы к горизонту, причем sin а выражается отношением

г2 — z. Sin а = —~—L

Подставив в выражение проекции сил значение sin а и разделив обе части равенства на pgS, после несложных преобразований получим:

Левая часть этого равенства, согласно уравнению Бернулли (6-30), есть не что иное, как потерянный напор /гп, если учесть, что жидкость движется по трубопроводу с постоянной скоростью, т. е. W\ = w2.

Следовательно

. _ тП/ п ~~ ?gS

Как известно [см. выражение (6-41)], ^кв- (^экв _ эквивалентный диаметр трубы). Таким образом

•*?=? 'Tib ' (6"52>

Вместе с тем потерянный напор может быть выражен также в виде доли скоростного напора:

Ап = С-~ (6-53)

где ? — коэффициент пропорциональности.

Приравняв выражения (6-52) и (6-53), получим

4х / w2

?g ' аэкв. ~ 2g

откуда

Л. <*экв. Р^2

4 ' / ' 2

Обозначив ?—^- через Л,, представим выражение для т в следующем виде:

\ от2 Т=4 * 2

Подставив его в формулу (6-52), найдем окончательное выражение потери напора на трение (в м столба жидкости):

(6-54)

Для круглой трубы эта формула принимает вид

*»-*7"5F (6'55)

Из формулы (6-55) видно, что потеря напора на трение проw2

порциональна длине трубы / и скоростному напору и обратно пропорциональна диаметру трубы d.

Коэффициент пропорциональности % называется коэффициентом гидравлического сопротивления, или коэффициентом трения.

Коэффициент трения % является безразмерной величиной и зависит от режима движения жидкости, а также от шероховатости стенок трубопровода.

При ламинарном движении значение коэффициента трения зависит только от величины критерия Re и определяется по формуле:

* = Ж (6-56)

В условиях ламинарного режима сопротивление движению обусловлено силами вязкости, которые пропорциональны скорости потока в первой степени.

При турбулентном движении X становится функцией не только критерия Re, но и шероховатости стенок трубы. Шероховатость труб оценивают по величине относительной шероховатости е, равной отношению средней высоты k выступов на внутренней поверхности трубы (k — абсолютная шероховатость) к диаметру d трубы

е = А (6-57)

Для турбулентного движения значение К может быть определено по следующей формуле:

—M-k+(W\ ^

fx

При относительно невысоких значениях критерия Re (примерно до Re — 105) шероховатость мало влияет на сопротивление и первым слагаемым в квадратных скобках можно пренебречь.

Тогда формул-а (6-58) упрощается1Т « - 2 \g (-^-)0,9 = 1,8 lg Re - 1,5 (6-59)

Для больших значений критерия Re, когда влияние шероховатости труб на сопротивление становится определяющим,

страница 52
< 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
кресло ch 201
Рекомендуем компанию Ренесанс - обшить лестницу деревом цена - качественно, оперативно, надежно!

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
(01.05.2017)