|
|
Расход энергии при механическом перемешивании ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6 Перемешивание — это процесс многократного перемещения макрообъёмов текучей среды друг относительно друга во всём объёме аппарата, протекающий за счёт импульса, передаваемого среде механической мешалкой, струёй жидкости или газа. Процесс перемешивания широко используется в пищевой промышленности при приготовлении суспензий, эмульсий, для интенсификации процессов нагрева и охлаждения обрабатываемых систем, а так же для интенсификации процессов массообмена в перемешиваемой среде. Наибольшее распространение в настоящее время получили механические мешалки различных типов (лопастные, пропеллерные, турбинные, якорные, шнековые). При перемешивании такими мешалками возникает сложное трёхмерное движение перемешиваемой среды. Основным является тангенциальное движение, которое вызывает в объёме аппарата радиальные и аксиальные потоки. Сложный характер движения среды в аппарате не позволяет получить аналитического описания процесса, поэтому для описания процесса при установившемся режиме пользуются различными критериальными уравнениями, полученными методами теории подобия. Важной характеристикой работы любой механической мешалки является расход энергии на вращение рабочего элемента мешалки при известных её размерах и заданных физических свойствах среды. Мощность, потребляемая мешалками, зависит от многих факторов. Методы и расчётные формулы, принятые в настоящее время для определения мощности, ещё не могут считаться достаточно полными. Это обстоятельство обуславливает необходимость проведения экспериментальных исследований, на основе которых затем получают необходимые критериальные уравнения. Процесс перемешивания с гидродинамической точки зрения может быть рассмотрен как процесс внешнего обтекания тела потоком вязкой жидкости, следовательно, можно получить общее критериальное уравнение, описывающее этот процесс:
Г1 = H/d – симплекс геометрического подобия, Н – уровень среды в аппарате, м Г2 = D/d – симплекс геом. подобия, D – диаметр аппарата. Таким образом, обобщенная зависимость для определения мощности на валу мешалки при условии геометрического подобия будет иметь вид:
где: с, к. т - экспериментально определяемые величины. В случаях, когда на поверхности среды не образуется воронка, например, при установке отражательных перегородок или при погружении рабочего элемента мешалки на достаточную глубину, влиянием силы тяжести можно пренебречь и из уравнения (2) исключить критерий Фруда. Тогда обобщённое уравнение для определения мощности, потребляемой мешалкой, примет вид
Температурное поле, температурный градиент. Температурное поле Температурное поле совокупность значений температур во всех точках рассматриваемого пространства в данный момент времени. Математически Т. п. может быть описано уравнением зависимости температур от 3 пространственных координат и от времени (нестационарное трёхмерное Т. п.). Для установившихся (стационарных) режимов Т. п. от времени не зависит. Во многих случаях может рассматриваться зависимость Т. п. от двух, а иногда от одной координаты. Графически Т. п. изображают посредством изотермических поверхностей, соединяющих все точки поля с одинаковой температурой, а для двухмерного поля — посредством семейства изотерм (См. Изотерма). Расстояние между изотермами обратно пропорционально Градиенту температуры; при этом скалярному Т. п. соответствует векторное поле градиентов температуры Будем рассматривать только однородные и изотропные тела, т.е. такие тела, которые обладают одинаковыми физическими свойствами по всем направлениям. При передачи теплоты в твердом теле, температура тела будет изменяться по всему объему тела и во времени.
Совокупность значений температуры в данный момент времени для всех точек изучаемого пространства называется температурным полем: t = f(x,y,z,τ), (9.1) где: t –температура тела; x,y,z -координаты точки; τ - время.
Такое температурное поле называется нестационарным ∂t/∂i ¹ 0, т.е. соответствует неустановившемуся тепловому режиму теплопроводности.
Если температура тела функция только координат и не изменяется с течением времени, то температурное поле называется стационарным: t = f(x,y,z), ∂t/∂i = 0 (9.2) Уравнение двухмерного температурного поля: для нестационарного режима: t = f(x,y,τ); ∂t/∂z = 0 (9.3) для стационарного режима: t = f(x,y), ∂t/∂z = 0; ∂t/∂i = 0 (9.4) Уравнение одномерного температурного поля: для нестационарного режима: t = f(x,τ); ∂t/∂y = ∂t/∂z = 0; ∂t/∂i ¹ 0 (9.5) для стационарного режима: t = f(x); ∂t/∂y = ∂t/∂z = 0; ∂t/∂i = 0 (9.6)
Изотермической поверхностью называется поверхность тела с одинаковыми температурой. Рассмотрим две изотермические поверхности (Рис.9.1) с температурами t и t + ∆t.
Градиентом температуры называют предел отношения изменения температуры ∆t к расстоянию между изотермами по нормали, когда ∆n стремится к нулю: gradt = lim[∆t/∆n]∆n→0 = ∂t/∂n (9.7)
  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
где критерий Эйлера для перемешивания(определяемый критерий)
критерий рейнольдса для перемешивания(определяющий критерий)
центробежный критерий фруда(определяющий критерий) р - плотность перемешиваемой среды кг/м3, µ - коэффициент динамической вязкости среды. Па*с, g- ускорение свободного падения, м/с2, d - ускорение свободного падения, м/с2, n - астота вращения мешалки, об/с, N - мощность, потребляемая мешалкой при установившемся режиме, Вт;
откуда 
