2-зертханалық жұмыс. Тұндырғышты есептеу
жүктеу/скачать 101,49 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Стокс теңдеуi
|
2-зертханалық жұмыс. Тұндырғышты есептеу Жұмыстың мақсаты‒қатты бөлшектердiң олардың диаметрлерiне, пiшiнiне және бөлшектер мен сұйықтың физикалық қасиеттерiне байланысты тұну жылдамдығын тәжiрибе жүзiнде анықтау; әртүрлi кезең үшiн, тәжiрибе жүзiнде алынған Re=c·Arn немесе Ly=(Ar) байланыстарын графикте салу. Жалпы мәлiметтер. Өте ұсақ қатты бөлшектердi сұйықтар мен газды ортада тұндыру кезiнде, мысалы, газдарды тазалау, суспензияларды айыру үрдістерiнде оның негiзгi сипаттамасы ретiнде тұндыру жылдамдығы Wт саналады. Ауырлық күшi әсерiмен өтетiн тұндыру жылдамдығын анықтап есептеу үшiн, тұндырудың барлық кезеңдерiне келетiн, мынадай жалпы байланыстылықты қолдануға болады: (3.1) Кедергi коэффициентi V-ны анықтауда, Рейнольдс санына байланысты, оның үш түрлi кезеңге сәйкес мәндерi тәжiрибе жүзiнде анықталған. Бiрiншi ламинарлық кезең үшiн, яғни Reт<2 кезiнде: V=24 / Reт (3.2) өтпелi кезеңде, яғни 2 < Reт < 500 кезiнде: V=18, 5· Reт0, 6 (3.3) Ал, үшiншi дамыған турбуленттi кезеңде, яғни Рейнольдс саны 500-20000 аралығында болса, онда V=0, 44 болады. Бұл байланыс, диаметрi dk болатын бiр ғана дөңгелек бөлшекке тура. Ламинарлық кезеңде ( Reт<2) , бiр ғана дөңгелек бөлшек үшiн тұну жылдамдығы мына теңдеумен өрнектеледi: (3.4) Мұнда диаметрлерi dk< 0, 1 мм болатын бөлшектердiң қозғалысы бiркелкi деп есептелiнедi де, осы (3.4) теңдеу Стокс теңдеуi деп аталынады. Бұл теңдеу Рейнольдс саны 10-4 Жалпы жағдайда мынадай шектiк байланысты қолдануға болады: Re=(Ar, z) (3.5) мұндағы Ar-Архимед критерийi: Аr=dк3rо2g(rк-rо) / mо2rо Егер (3.2)-байланысты ескерсе (3.5)-байланыс мына күйге келедi: Re=Ar/18 (3.6) Бұл ретте, Архимед санының критерийлiк шамасы, басқаша айтқанда ламинарлық кезеңнiң болуын шектеу мүмкiндiгi мынаған тең, яғни ArЈ36. өтпелi кезеңде (3.5)-байланыс мынадай түрде болады: Re=0, 152· Ar0, 715 (3.7) өтпелi кезеңдегi Архимед критерийiнiң өзгеру шамасы 368,3·104 сандарының аралығында жатады. Дамыған турбуленттi тұндыруда: Re=1,74· Ar0, 5 (3.8) Егер тұну жылдамдығы берiлсе немесе ол белгiлi болса, онда тұндырылатын бөлшектердiң диаметрлерiн есептеу үшiн, Ly=(Ar) түрiндегi графикалық тәуелдiлiктi пайдаланған қолайлы (3.1−сурет). Ly=(Ar) тәуелдiлiгiнде кедергi коэффициентi V алынып тасталынған, өйткенi ол домалақ емес бөлшектер үшiн, олардың пiшiндерiне тәуелдi болады (домалақ, бұрыштық, пластинкалық және т. б.). Тұндырудың Кез келген кезеңi үшiн dк белгiлi болса, онда есептеудi 3.1-суреттегi график бойынша жүргiзуге болады. Графикалық түрде есептелiнген тұну жылдамдығы бiр ғана бөлшек үшiн тәжiрибе жүзiнде анықталған мәнмен жақсы сәйкес келедi. Пiшiнi дұрыс емес бөлшектер үшiн, тұну жылдамдығы әдетте төмендеу, сондықтан да мұндағы домалақ бөлшектерге арналған жылдамдықты, пiшiн түзету коэффициентi Y-ға көбейту керек. Wт=YWт.д.. Мұндағы Y=Vшар/Vзат. Пiшiн факторы (коэффициентi) Y-ың кейбiр геометриялық денелерге сәйкес мәндерi мынадай:
мұндағы h-биiктiк; r-радиус. Бөлшектердiң қысылып тұнған қозғалысы кезiндегi жылдамдықты есептеу үшiн, Стокс теңдеуiне суспензияның концентрациясын және оның басқа да қасиеттерiн ескеретiн түзету көбейткiшiн енгiзедi. Ал, критерий Лященко бұл ретте мынаған тең: Ly=Re3/Ar = Wт3rо2 / mо(rк-rо)g (3.9) жүктеу/скачать 101,49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|