Экспериментальные исследования процесса перемешивания проводятся, как правило, на моделях, где изменены не только размеры аппарата (опытный аппарат обычно меньше), но и технологические среды заменены более дешевыми и удобными в употреблении. Поэтому проблема моделирования процесса является особенно важной. Ранее проведенные экспериментальные исследования, обобщенные в виде эмпирических уравнений, определяющих связи между отдельными физическими и геометрическими параметрами, не […]
Архивы рубрики ‘ПЕРЕМЕШИВАНИЕ И АППАРАТЫ С МЕШАЛКАМИ’
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИТЕРИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Критерий Фруда
Традиционное’онределение критерия Фруда имеет следующий вид: We — Wem U2d3y (1-40) Этот критерий встречается в процессах диспергирования в аппаратах для перемешивания взаимно нерастворяющихся газов и жидкостей. Определения критериев, не содержащих скорости ш, не отличаются, как правило, от традиционных. Если в данном критерии содержится линейный размер, то чаще всего это диаметр аппарата D Или диаметр мешалки […]
Критерий Вебера
Традиционное определение критерия Вебера имеет следующий вид We= J (I_39) И представляет отношение сил инерции к силам поверхностного натяжения. Принимая w ^ nd и I — d, получаем центробежный критерий Вебера для аппаратов с мешалками:
Критерий Эйлера
Основное определение критерия Эйлера имеет вид Ей (1-37) Yw 2 ‘ И представляет отношение сил давления, вызывающего течение, к силам динамического давления. Для процессов, протекающих в аппаратах с мешалками, заменяют перепад давления Ар и скорость w мощностью, затрачиваемой на перемешивание, и окружной скоростью мешалки. Принимая, что мощность, затрачиваемая на перемешивание, равна N я^ ДPFw, где […]
Критерий Рейнольдса
Традиционное определение этого критерия подобия для течения жидкости в трубе имеет следующий вид: Re;=^oY = icK^o. Т] 1] ‘ Где w — средняя скорость жидкости в трубе; d0 — внутренний диаметр трубы; у — плотность жидкости; gCK — средняя массовая скорость жидкости в трубе; г| — коэффициент динамической вязкости жидкости. Физически Re представляет собой отношение […]
КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ОПИСАНИИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Для процессов, осуществляемых в аппаратах для перемешивания жидкостей, трудно определить критерии, в состав которых входит скорость w. Распределение скоростей в аппаратах с мешалками носит очень сложный характер, и в этом случае применять среднюю скорость w (как при течении жидкости в трубе) не представляется возможным. Поэтому чаще всего пользуются условной скоростью, равной окружной скорости конца лопастей […]
Анализ размерностей
Определение критериев подобия путем анализа дифференциальных уравнений облегчает понимание физического смысла отдельных критериев [40]. Однако реальные процессы чаще всего настолько сложны, что их нельзя описать дифференциальными уравнениями. В таких случаях для определения критериев подобия можно воспользоваться методом анализа размерностей. Для проведения такого анализа достаточно знать в наиболее общем виде число переменных параметров, описывающих искомую величину. […]
Анализ дифференциальных уравнений
Хотя для описания многих реальных процессов выведены дифференциальные уравнения, однако они слишком сложны и часто не могут быть решены аналитически. В этих случаях используется теория подобия и, таким образом, анализируются дифференциальные уравнения и их краевые условия, а также определяется интеграл этих уравнений в форме общей функции критериев подобия. В качестве примера рассмотрим известное гидродинамическое уравнение […]
ВЫВОД КРИТЕРИЕВ ПОДОБИЯ
Вывод критериев подобия осуществляется либо путем анализа дифференциальных уравнений процесса и их краевых условий, либо с помощью так называемого метода анализа размерностей.
ТЕОРЕМЫ ПОДОБИЯ
Первая теорема. Подобные явления имеют идентичные соответствующие критерии подобия. Используя эту теорему, можно ответить на вопрос, какие величины следует измерять в опытах,— измерению подлежат те величины, которые входят в состав критериев подобия. Вторая теорема. Любая зависимость между переменными, описывающими определенное явление, может быть представлена в виде зависимости между критериями подобия (или безразмерными комплексами этих величин): […]