ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРУ РУХУ РІДИНИ

Мета: навчитись визначати характер руху рідини, повторення режимів руху рідини та їх характеристик.

Завдання

Визначити характер руху рідин в теплообміннику типу труба в “трубі” (рис.1), якщо по внутрішній трубі протікає вода в кількості V_В при середній температурі 30°С, а в між трубному просторі рухається метиловий спирт у кількості G_М, середня температура якого 50°С. Діаметр внутрішньої труби d_вн, зовнішньої – d_зовн. Внутрішній діаметр зовнішньої труби D_вн.

Після ознайомлення з методикою студенти виконують та роблять висновок про характер руху рідин.

Вихідні дані

Варіант	VВ,	GМ	dвн, мм	dзовн, мм	Dвн, мм	rв,	mв	rм,	mм,
	3,5
	4,0			43,5
	4,5		39,5	44,5
	5,0		41,5
	5,5			46,5

Методика розрахунку

1. Визначаємо перерізи каналів для рідин:

–

–

2. Швидкості рідин в теплообміннику:

–

–

3. Визначаємо характер руху воду по трубі за величиною критерію Рейнольда.

Якщо – режим ламінарний

Якщо – режим перехідний

Якщо – режим турбулентний

4. Щоб визначити критерій Рейнольда Rе в міжтрубному просторі, знаходимо еквівалентний діаметр кільцевого каналу, яким протікає метиловий спирт, м

,

де S – площа перетину потоку;

П – периметр, що змочений рідиною

5.

Порівняння вести за п. 3

Контрольні запитання

1. Які бувають режими (характери) руху рідини? Додати визначення.

2. Від чого залежить характер руху рідини? За яким критерієм його визначають?

3. Як розраховують критерій Рейнольда?

4. Як визначають еквівалентний діаметр?

ПРАКТИЧНА РОБОТА №3

ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТ ТИСКУ НА ТРУБОПРОВОДАХ ВСМОКТУВАННЯ ТА НАГНІТАННЯ І РОБОТИ, ЩО СПОЖИВАЄТЬСЯ НАСОСОМ

Мета: навчитися розраховувати витрати тиску на трубопроводах всмоктування та нагнітання, користуючись таблицею коефіцієнтів місцевих опорів, аналізувати ці данні, розраховувати гідравлічний опір на цих лініях та втрату тиску; і визначити питому роботу та роботу, що споживається насосом за 1 годину.

Завдання

Насос подає 98%-у сульфатну кислоту (густина r, в`язкість m, у кількості G) зі швидкістю w в реактор, надлишковий тиск в якому складає р_надл. На лінії всмоктування насосу є один вентиль, на лінії нагнітання – коліна під кутом 90° та вентиль. Довжина трубопроводу всмоктування l_усм, довжина трубопроводу нагнітання l_наг. Висота підйому рідини Н. Діаметр трубопроводу d. Коефіцієнт тертя – l. Визначити втрату тиску на трубопроводах всмоктування та нагнітання і роботу, що споживається насосом.

Рис.1

Вихідні дані

Варіант	GМ	r1,	mв	Рнадл. бар	lусм, м	lнаг, м		Н, м	D, мм	l
			0,035	0,67			1,2			0,0059
			0,035	0,682	1,5		1,3			0,0059
			0,035	0,687			1,5			0,0059
			0,035	0,691	2,5		1,6			0,0059
			0,035	0,695			1,8			0,0059

Після виконання розрахунку студенти роблять висновки та відповідають на контрольні питання.

Методика розрахунку

1. За даними таблиці знаходимо суму коефіцієнтів місцевих опорів:

2. Розрахуємо опір трубопроводів всмоктування та нагнітання за формулою:

, , де , м

3. В даному випадку Н_втр=h_втр, відповідно втрата напору на трубопроводах усмоктування та нагнітання складає:

, м.

4. Питома робота, що споживається насосом, визначається:

,

В даному випадку та Z₂ = Н = 7м

1 бар = 10⁵

Питома робота І, що споживається насосом, витрачається на підйом 1 кг рідини на висоту Z₂-Z₂, на підвищення тиску від р₁ до р₂, на підвищення кінетичної енергії рідини та на подолання опору на шляху руху рідини.

5. Робота, що споживається насосом за 1 годину.

,

Місцеві опори	Коефіцієнт місцевого опору
Вхід в трубу	0,5
Вихід з труби в сосуд великого об`єму	1,0
Коліно, a=90°	1,1-1,3
Вентиль нормальний	4,5-5,5

Контрольні запитання

1. Як відбувається втрата напору рідини? Куди втрачається цей напір?

2. Як розраховують втрату напору тертя?

3. Що таке місцеві опори?

4. Повна втрата напору, як розраховується?

5. Питома робота, що споживається насосом.

6. Як розраховують тиску в трубопроводі?

ПРАКТИЧНА РОБОТА №4

ВИЗНАЧЕННЯ НАПОРУ ТА ККД НАСОСУ

Мета: навчитися розраховувати напір насосу за показниками манометру та вакуумметру; розраховувати корисну потужність насосу; визначати коефіцієнт корисної дії (ККД) насосу.

Завдання

Насос, що перекачує рідину густиною r, має продуктивність Q. Надлишковий тиск за манометром на патрубку нагнітання р_м; показання вакуумметру на патрубку всмоктування р_в. Відстань між манометром та вакуумметром h_пр, потужність на валу електродвигуна N. Визначити напір та ККД насосу.

Після ознайомлення з методикою розрахунку студенти виконують сам розрахунок, роблять висновок та відповідають на контрольні запитання.

Варіант	r,	Q	rм,бар	rв, бар	hпр, мм	N, кВт
		43,2	3,25	0,35
		45,3	3,31	0,38
		46,5	3,34	0,45
		47,5	3,41	0,49
		48,2	3,48	0,52

1 бар = 10⁵

Методика розрахунку

1. Визначаємо напір насосу за формулою:

, м

2. Розраховуємо корисну потужність насосу за формулою:

, кВт

3. Розраховуємо коефіцієнт корисної дії насосу:

Контрольні запитання

1. Що таке продуктивність насосу? Одиниці вимірювання.

2. Що називається напором, одиниці вимірювання?

3. Як розраховують напір насосу?

4. ККД насосу, як він розраховується?

ПРАКТИЧНА РОБОТА №5

ВИЗНАЧЕННЯ ОБ`ЄМНОЇ ДОЛІ ТВЕРДОЇ ФАЗИ, ГУСТИНИ ТА В`ЯЗКОСТІ СУСПЕНЗІЇ. ВИЗНАЧЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ, ПОВЕРХНІ ТА ДІАМЕТРУ ВІДСТІЙНИКА

Мета: навчитися розраховувати об`ємну долі твердої фази, густину та в`язкість за формулами; суспензії розраховувати основні параметри (продуктивність, поверхню та діаметр) відстійника.

Завдання 1

Визначити об`ємну долі твердої фази, густини та в`язкості суспензії, якщо вагове співвідношення рідкої і твердої фаз в суспензії Р:Т= п _с. Щільність твердої фази r_тв, щільність рідкої – r_р, в`язкість рідкої фази m_о.

Таблиця 1

Варіант	Р:Т= п с	rтв,	rр,	mо,
	6,1			0,001
	6,4			0,001
	6,7			0,001
	7,1			0,001
	7,5			0,001

Завдання 2

Визначення продуктивність, поверхню та діаметр безперервно діючого відстійника для освітлення суспензії в кількості G_с. концентрація твердої фази х₁, концентрація згущеної суспензії х₂, швидкість осадження суспензії w _о, густина рідкої фази суспензії r.

Таблиця 2

Варіант	Gс,	х1, %	х2, %	w о,	r,
				0,3
				0,4
				0,5
				0,6
				0,7

Після ознайомлення з методикою розрахунку студенти виконують сам розрахунок, записують висновки та відповідають на контрольні питання.

Методика розрахунку

До завдання 1

1. Відомо, що вагове співвідношення рідкої і твердої фаз в суспензії Р:Т= п _с. Це співвідношення може бути виражено через вагову долю х твердої фази в суспензії:

, звідки

2. Густина суспензії визначається за формулою

,

3. Відповідно, об`ємна доля твердої фази в суспензії за формулою дорівнює:

4. І визначаємо в`язкість суспензії:

,

До завдання 2

1. Визначаємо продуктивність відстійника за твердою фазою: ,

2. Продуктивність відстійника за згущеною суспензією

,

3. Відповідно, продуктивність відстійника за освітленою рідиною складає:

,

4. Розраховуємо відношення вмісту сухої речовини в суспензії та осаді.

5. Визначаємо поверхню відстійника за формулою:

, м²

6. Відповідно, діаметр відстійника складає:

, м

Контрольні питання

1. Що таке суспензія? Основні параметри суспензії.

2. Матеріальний баланс розділення суспензій: для всієї системи та для твердої фази.

3. Що таке відстоювання? Як воно відбувається?

4. Як розраховують основні показники відстійника?

ПРАКТИЧНА РОБОТА №6

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: