Лако-красочные материалы — производство

Такие мешалки применяются для жидкостей с большими вяз — костями. В исследованиях якорных и рамных мешалок, проводимых при использовании жидкостей, характеризуемых высокими значе­

Ниями критерия Прандтля, важной проблемой является определе­ние показателя степени В при этом критерии. В общем преобладает правило, что для высоких значений критерия Прандтля показатель степени В должен быть большим.

Основные размеры аппаратов с якорными мешалками приведены на рис. V-16 и V-17.

Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи в таких аппаратах, полученные различными авторами, сведены в табл. V-7.

Из табл. V-7 следует, что влияние геометрических параметров на теплоотдачу (и особенно таких важных, как зазор е между ме­шалкой и стенкой сосуда) изучено еще слабо. Трудность заклю­чается в том, что используются якорные мешалки различной формы. Кроме того, мешалки часто снабжаются дополнительными конструк­тивными элементами, перемешивающими центральные объемы жид­кости. Эти элементы могут создавать добавочный осевой или радиаль­ный поток, что значительно усложняет математическое обобщение результатов исследований. Отсюда становится понятным, почему значения постоянной С, представленные в табл. V-7, так отличаются друг от друга. Помимо этого, расхождения в значениях величины С Можно объяснить разным диапазоном значений критерия Рейнольдса в проведенных исследованиях. Поэтому пересчет постоянной С0 для якорных мешалок не производился.

Таким образом, для практических расчетов нужно пользоваться конкретными уравнениями, предложенными различными авторами для разных случаев. Ухл [93] и Ухл и Возник [94] выполнили об­ширные исследования якорных мешалок, работающих в сосудах с эллиптическим дном (рис. V-16). Результаты этих исследований могут быть представлены в виде двух уравнений: для диапазона значений критерия Рейнольдса Re = 30-f-300

= l,0Re0.s PfVsyo. is (V-56)

К

Для диапазона значений критерия Рейнольдса Re = 300-^-4000

Nu — = 0,38 Re2/3Pr1/3V0.i8 (V-57)

В более поздней монографии [95 ] Ухл учел также результаты измерений, проведенные Брауном и др. [20], причем оказалось, что эти данные не очень отличаются от общей зависимости (рис. V-18). Поэтому область применения уравнения (V-57) была расширена до Re — 4-104, но при использовании постоянной С = 0,36.

Ухл и Возник [94] изучали также влияние зазора е на тепло­отдачу. При этом они установили основную зависимость коэффи­циента теплоотдачи а от параметра е: с увеличением зазора е коэффи­циент теплоотдачи а уменьшается. Однако авторы не обобщили мате­матически результаты своих исследований. Интересно отметить, что для одного из сосудов (диаметром D = 0,26 м) авторы получили минимальнее значение коэффициента теплоотдачи при отношении E!D = 0,025.

Обширные исследования для якорных мешалок, работающих в сосуде с плоским дном, провел Злокарник [100]. Автор обобщил экспериментальные данные в виде уравнения:

Nu^= С (Re Рг0,5 — j-4000)2/,s (V-58)

Где в случае нагревания С = 0,33, а в случае охлаждения С = 0,23.

Таблица V-7

Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи для аппаратов с якорными мешалками,

Обработанные в виде уравнения Nu= aD/X= С ReA PrB YE

Уравнение (V-58) действительно для диапазона значений крите­рия Рейнольдса Re — 0,5-f-105. Автор ввел в это уравнение также поправку, учитывающую симплекс вязкости (Ti/^S)™» причем пока­затель степени т зависел от отношения диаметров D/d. Оказалось, что при значениях D/d, превышающих 1,06, показатель степени т

10′

Яв:

Был равен в случае охлаждения 0,14, а в случае нагревания 0,02 (т. е. практически т ^ 0). Постоянная С также изменялась незна­чительно (в обоих случаях возрастала в среднем приблизительно на 6%). Следовательно, при D/d >>1,06 автор фактически предпо­лагает отсутствие влияния симплекса rj/r]s для случая нагревания, но учитывает это влияние по классической зависимости Сидера и Тэте [731 для случая охлаждения.

Влияние геометрических параметров на теплоотдачу в аппаратах с якорными мешалками и сосудами, имеющими плоское дно,

18 Заказ 1259
исследовал также Мишучина с сотрудниками [59]. Однако результаты этих исследований нельзя механически переносить на другие типы якорных мешалок. Разница здесь прежде всего заключается в низ­ких значениях отношения DlD (большие зазоры е), вследствие чего действие таких мешалок отличается от действия типовых якорных мешалок с малым зазором е.

Результаты исследований якорных мешалок, полученные Капу­стиным [43 ], были обобщены Iвиде уравнения, в котором показатель степени А при критерии Рейнольдса составлял 0,5. Поэтому эти результаты нельзя сравнивать с теми, что обсуждались выше. Ориен­тировочные пересчеты для значений критерия Прандтля Рг=100 показывают, что при малых значениях критерия Рейнольдса более высокие результаты дает уравнение Капустина [43], а при больших значениях критерия Рейнольдса выше результаты, получаемые по уравнению Злокарника [100].