МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Основи та схеми розрахунку апаратів для перемішування, осадження, фільтрування, псевдозрідженняИ1 8.4 (постановка задачи, схема 8.10, ф-ла 8.36) И1 165-175 (аналогично) Перемішування є поширеним процесом в харчових технологіях, який виконується з різними цілями: - створення однорідних емульсій, суспензій, розчинів; - інтенсифікація процесів теплообміну в реакторах, апаратах і пр.; - інтенсифікація процесів масообміну (в т.ч. у поєднанні з хімічною, біохімічною реакціями). Інтенсивність перемішування визначається кількістю енергії, що вводиться в одиницю об'єму перемішуваного середовища за одиницю часу і обуславливает характер руху даної рідини в апараті. Ефективність перемішування є характеристикою якості процесу. Ефективність перемішування можна характеризувати відношенням коефіцієнтів швидкості процесів при перемішуванні і без перемішування (відношення коефіцієнтів теплопередачі, массопередачи і відношення швидкостей реакції хімічного перетворення). Рух рідини по каналах в умовах, коли впливом сил тяжіння можна нехтувати, характеризується залежністю числа Ейлера від числа Рейнольдса . Стосовно даного випадку перемішування доцільно ввести модифіковані числа Рейнольдса і Ейлера. Якщо мішалка є лопатями, насадженими на вал, що обертається, то лінійну швидкість перемішуваної рідини в першому наближенні можна прийняти пропорційній окружній швидкості мішалки:
де k1 – множник пропорційності; d – діаметр мішалки; n – частота обертання мішалки, с-1. Стосовно процесу механічного перемішування рідини мішалкою модифіковане число Re може бути представлене у вигляді
Модифіковане число Ейлера для випадку механічного перемішування в рідкому середовищі
Схема розрахунків енергетичних характеристик мішалки має вигляд: Процес осадження (виділення твердих частинок з суспензії) широко поширений через свою простоту. Фізичною основою при моделюванні процесів осадження є умови руху одиночної частинки під дією сил тяжіння у в'язкому середовищі. Оскільки метою завдання є визначення швидкості падіння частинки (швидкості осадження), моделювання процесу зводиться до знаходження числа Re, в яке шукана швидкість входить в явному вигляді. Таким чином, розрахункова схема для визначення швидкості осадження має вигляд:
Отримане значення швидкості осадження вимагає уточнення з урахуванням реальної форми частинок. Це проводиться із застосуванням так званого коефіцієнта форми φ, який завжди менше 1. Експериментальні значення φ: - частинки еліпсоїдної форми φ= 0,77; - частинки незграбних форм φ=0,66; - частинки довгастої форми φ=0,58; - частинки пластинчастої форми φ=0,43.
Крім того, необхідно враховувати, що при русі частинки в ансамблі, її швидкість осадження буде нижча, ніж для одиночної частинки. Для всього діапазону чисел Ar справедливе рівняння
де ; wСТ – швидкість руху частинки в обмежених умовах. - об'ємна частка рідини в даній системі; - концентрація твердої фази в суспензії. Знаючи швидкість осадження частинки легко можна визначити геометричні розміри відстійників різного типу.
Побудова моделі гідравлічного фільтру пов'язана з вибором моделі пристрою, що фільтрує. В даний час існуючі математичні моделі засновані на розгляді умов руху в'язкої рідини в каналах фільтрів, які формуються шаром частинок (зазвичай в розрахунок беруться сферичні) або є системою звивистих капілярів. Обидва підходи дають зіставні результати, тому далі розглядається зерниста модель, як більш детермінована. Модель зернистого фільтру. Шар частинок, через який фільтрують рідину з середньою швидкістю w, утворює систему каналів, діаметр яких dэк, а довжина l. Завдання зводиться до визначення гідравлічного опору в системі каналів. Рівняння подібності, що описує рух потоку фільтрованої рідини, представляють в наступному вигляді:
Для ламинарного режиму руху (Re<35). Ця залежність має вигляд
Як визначальний розмір прийнятий еквівалентний діаметр каналів в шарі зернистого матеріалу, а швидкість потоку w віднесена до суми перетинів каналів – так званого вільного перетину. Рух потоку рідини при фільтруванні буває зазвичай ламинарным, що і дозволяє обмежитися рівнянням (52).
Використовуючи наступне рівняння фільтрації також можна визначити розміри фільтру і час фільтрування:
де - константа фільтрування (м3/м2), задається при розрахунках; характеризує опір фільтру; - константа фільтрування (м2/с), враховує режим процесу і властивості осаду; задається при розрахунках.
Псевдозрідження - перетворення шару зернистого матеріалу на "псевдорідину" (киплячий шар) під дією висхідного потоку газу або рідини, достатнього для підтримки твердих частинок в зваженому стані. Процес взаємодії газів і рідин з твердими зернистими і пилоподібними матеріалами, при проведенні яких тверді частинки набувають рухливості один щодо одного за рахунок обміну енергією з псевдоожижающим потоком називається процесом псевдозрідження. Структурні моделі псевдозрідженого шару передбачають режимні відмінності: нерухомий шар (режим фільтрації), однорідний псевдозріджений шар при w≥wпс, неоднорідний псевдозріджений шар, віднесення твердих частинок, псевдозріджений шар з поршнеобразованием, псевдозріджений шар з каналообразованием. При плавному збільшенні швидкості потоку від 0 до деякого першого критичного значення відбувається звичайний процес фільтрування, при якому тверді частинки нерухомі. Перехід від режиму фільтрації до стану псевдозрідження відповідає критичнії швидкості агента wпс. У момент початку псевдозрідження маса зернистого і пилоподібного матеріалів, що доводиться на одиницю площі поперечного перетину апарату, врівноважується силою гідравлічного опору шару:
де Gсл – маса матеріалу в шарі; f – поперечний перетин апарату. Визначення критичної швидкості псевдозрідження (wпс = wк) можна провести за допомогою рівняння
де ; ; d,ρm – середній діаметр частинки і її густина в шарі v, ρ – кінематичний коефіцієнт в'язкості і густина середовища відповідно.
Читайте також:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|