рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

График Никурадзе

График Никурадзе - раздел Химия, ЛЕКЦИИ ПАХТ ч1. Предмет и задачи дисциплины. 3 Основные процессы химической технологии Формула Дарси-Вейсбаха Позволяет Рассчитывать Потери Напора По Длине ...

Формула Дарси-Вейсбаха позволяет рассчитывать потери напора по длине потока жидкости при любом режиме движения. Использование теории подобия для анализа экспериментальных данных показало, что коэффициент сопротивления по длине потока зависит в общем случае от режима течения и шероховатости стенок трубопровода, т.е. λ =f(Re,ε), где ε = ∆/d. Проведенные исследования закономерностей ламинарного режима показали, что в этом случае λ не зависит от шероховатости, а определяется только критерием Рейнольдса:

 

Lg(1000λ)
ε1
ε2  
ε4
К
К
V  
IV
I
II
III
ε3  

ε1 > ε2 >ε3 >ε4 LgRe

 

Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления (трения) λ от режима течения жидкости, характеризуемого критерием РейнольдсаRe (график Никурадзе)

На графике видны пять характерных зон.

I. Зона ламинарного режима течения (Re< 2300). опытные точки ложатся на одну прямую линию,следовательно, λ не зависит от относительной шероховатости ε. При ламинарном течении:

 

 

 

II. Диапазон 2300 <Re< 3000 - зона перемежающейся («мерцающей») турбулентности. В ней наблюдается неустойчивость, порождаемая периодическим возникновением очагов турбулентности и их исчезновением. Сопротивление изменяется скачкообразно, поэтому надежной формулы для расчета λ2 в этой области нет. Но для приближенных вычислений можно использовать эмпирическое выражение: λ2= 0,029 + 0,775(Re – 2320) . 10-5.

III. Зона гидравлически гладких труб (3000 <Re< ). Здесь λ снова не зависит отε.В этой области толщина ламинарного подслоя у стенки трубы δ больше абсолютной шероховатости . Ламинарная пленка покрывает микронеровности стенки и турбулентная область скользит как бы в гладкой трубе. Экспериментальные данные для этой зоны хорошо описываются уравнением:

 

 

 

IV. Зона частично шероховатых труб ( <Re< ) (диапазон между прямой линией III - ей зоны и линией К - К). Здесь толщина ламинарной пленки у стенки трубы δ становится меньше абсолютной шероховатости∆ (δ < ∆),поэтому вершины микронеровностей оказываются в пределах турбулентной области и уже заметно тормозят движение потока, увеличивая гидравлическое сопротивление. Для этой зоны можно рекомендовать эмпирическое уравнение:

 

 

 

V. Зона шероховатых труб (Re> ). На графике видны прямые, параллельные оси абсцисс, т.е. λ5 не зависит от Re. В этом диапазоне δ = δmin<< ∆ и не изменяется с дальнейшим ростом Re. Микронеровности стенки в этом случае полностью оказываются в зоне турбулентной области и интенсивно тормозят ее движение. Здесь опытные данные описываются уравнением:

 

 

 

Для проведения инженерных расчетов можно рекомендовать универсальную формулу, справедливую для всех диапазонов турбулентного режима течения потоков:

 

 

 

Если в этом выражении пренебречь влиянием шероховатости (для гидравлически гладких труб ε → 0), то получаем формулу для определения λ3, а если пренебречь влиянием критерия Re (для шероховатых труб Re → ∞), то получается формула для расчета λ5.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЛЕКЦИИ ПАХТ ч1. Предмет и задачи дисциплины. 3 Основные процессы химической технологии

Оглавление... Введение Предмет и задачи дисциплины Основные процессы химической технологии...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: График Никурадзе

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Предмет и задачи дисциплины.
В химической технологии рассматривают процессы, в которых исходные материалы изменяют свои физические и химические свойства. Химическая технология изучает процессы производства разл

Основные процессы химической технологии
Классификация основных процессов химической технологии. Стационарные и нестационарные процессы. Непрерывные и периодические процессы. Гипотеза сплошности среды. Режимы движения сред. Классификация

Гипотеза сплошности среды.
Жидкая среда заполняет объем без каких-либо свободных промежутков, сплошным образом. Жидкая среда, благодаря изменению расстояния между частицами, меняет внешнюю конфигурацию, т.е. деформи

Режимы движения жидких сред.
  При течении жидкой среды (жидкости) реализуется два режима: ламинарный и турбулентный Ламинарный режим - жидкость течет с малой скоростью, отдельными струй

Условия равновесия
  Состояние изолированной системы при равновесии определяется только внутренними условиями. Поэтому дифференциалы интенсивных параметров должны быть равны нулю: - усло

Молекулярный механизм
Молекулярный механизм переноса субстанции обусловлен тепловым движением молекул.Взаимодействие между молекулами можно представить как “жесткое” отталкивание на малых расстояниях между их це

Условие проявления и направления процессов переноса.
  Если система находится в равновесии, то макроскопического переноса субстанции не происходит. Тепловое движение молекул на всем направлении равновероятны. Равновесию в одноф

Перенос массы. Молекулярный механизм переноса массы.
Молекулярный перенос массы в гомогенной смеси называется молекулярной диффузией. Направленное движение i-го компонента возникает лишь в том случае, если в среде имеется градиент ко

Турбулентный механизм переноса массы.
  Турбулентный перенос массы можно рассматривать по аналогии с молекулярным, как следствие хаотического перемещения вихрей. Вместо коэффициента молекулярной диффузии Dм вво

Локальная форма сохранения массы.
    z jmx jmx+dx       x &nb

Интегральная форма закона сохранения энергии (первый закон термодинамики).
Изменение энергии в системе вызывается разностью прихода и расхода энергии. Учитывая, что энергия может передаваться в форме теплоты и работы можно записать: E¢ = (Q¢Tпр

Локальная форма закона сохранения энергии.
  Локальное уравнение сохранения энергии можно получить для единичного объема следующим образом:   Переносимая субстанция – энергия единичного объемаrЕ¢. Т

Локальная форма закона сохранения импульса.
  Аналогично законам сохранения массы и энергии можно получить локальную (для точки) форму закона сохранения импульса. Отличие будет заключаться лишь в векторной природе пере

Условия однозначности.
Общее решение дифференциального уравнения описывает целый класс процессов. Для получения частного решения необходимо задание условий однозначности. Они включают: 1) геометрическую форму и

Аналогия процессов переноса.
Аналогия уравнений переноса соответствующих субстанций и законов сохранения обуславливается идентичностью механизмов переноса субстанций. Полная аналогия, т.е. совпадение полей C

Локальная форма уравнений.
Рассмотрим элементарный участок межфазной поверхности dF, совпадающей с плоскостью XOY. Поток субстанций направлен вдоль оси Z, движение фазы по оси X.     Z

Локальная форма уравнений.
Рассмотрим перенос субстанции из фазы 1 через межфазную поверхность в фазу 2 за счет молекулярного и турбулентного механизмов. Примем , что сопротивлением переносу субстанции со стороны межфазной п

Интегральная форма уравнений.
  Усреднив локальные уравнения межфазного переноса субстанций по участку поверхности F можно получить интегральную форму уравнений: , (2.85) , (2.86) . (2.8

Гидродинамическое подобие
Запишем уравнение Н-С для оси z.. Если движение установившееся, то Тогда заменим дифференциалы конечными величинами, – определяющий размер

Проблема масштабного переходадля промышленных аппаратов.
Проектированиеи внедрение аппаратов большой единичной мощности (например, массообменных колонн до 10м в диаметре и высотой до 100м) выявило существенное снижение их эффективности с лабораторными мо

Понятие о сопряжённомфизическом и математическом моделировании.
Это метод разработан в КГТУ профессором С.Г. Дьяконовым. Сопряжённое физическое и математическое моделирование базируется на принципе иерархичности (многоуровневости) пространственно – вре

Гидродинамическая структура потоков.
Наибольший вклад в проблему масштабного перехода вносит изменение гидродинамической структуры потоков при увеличении размеров аппарата. Отыскание поля скоростей по дифференциальным уравнениям вызыв

Модель идеального смешения (МИС).
  Предполагается, что любая порция входящего в аппарат меченых элементов потока мгновенно и равномерно перемешивается во всём объёме. Таким образом, концентрация меченых элемен

Идентификация модели
Под идентификацией модели понимается определение неизвестных параметров: для диффузионной модели и число ячеек m для ячеечной модели. Для этого в основной поток на входе в аппарат вводится индикато

Модели структуры потоков
Модель идеального вытеснения (МИВ) В аппарате идеального вытеснения частицы потока движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью. При этом поперечное (по сечению

Гидромеханические процессы и аппараты
Прикладная гидромеханика Гидростатика. Основное уравнение гидростатики. Сила давления жидкости на стенки сосудов (плоские и криволинейные поверхности). Гидродинамика. Классификация

Давление покоящейся жидкости на дно и стенки сосуда
  Давление жидкости на горизонтальное дно сосуда везде одинаково. Давление же на его боковые стенки растет с увеличением глубины. Давление на дно не зависит от формы или угла наклона

Уравнение Бернулли
  Интегрирование дифференциальных уравнений движения Эйлера приводит к важнейшему уравнению гидродинамики - уравнению Бернулли. Это уравнение широко используется в инженерных расчетах

Потери напора по длине потока. Формула Дарси-Вейсбаха
Используем критериальное уравнение установившегося напорного движения (случай, наиболее часто встречающийся в промышленной практике): Eu = f (Re, Г1, Г2

Потери напора по длине турбулентного потока.График Никурадзе
Получить закон распределения местных скоростей по сечению турбулентного потока теоретически не представляется возможным,поскольку скорости в каждой точке изменяются по величине и направлению.

Характеристики турбулентности.
1. Интенсивность турбулентностиIT:   где - среднее квадратичное значение ( = ) пульсационной скорости. Обычно при движении по трубам  

Неустановившееся движение несжимаемой жидкости в трубопроводах. Инерционный напор
Начнем рассмотрение интересующих нас особенностей динамики потока с анализа поведения элементарной струйки идеальной жидкости (одномерное течение – рис. 30). Параметры струйки в этом случае изменяю

Расчет простого трубопровода.Характеристика трубопроводной сети
Рассмотрим расчет простого трубопровода, решая задачу первого типа. Пусть простой трубопровод постоянного сечения имеет прямые участки суммарной длиной ℓ и диаметром d, а также несколько мест

Расчет сифонного трубопровода
Обычно при расчете сифонного трубопровода решается задача второго типа. Сифоном называется трубопровод постоянного диаметра, выполненный в виде петли, лежащей выше уровней жидкости в двух ре

Расчет сложных трубопроводов
Сложный трубопровод в общем случае состоит из простых трубопроводов с последовательным и (или) параллельным их соединением (рис. 40а) или с разветвлениями (рис 40б). Отсюда получаются сложные кольц

Расчет магистральной линии.
Магистральная линия в общем случае рассчитывается как простой трубопровод с участками различного диаметра и переменным расходом.   Участок АВ: Диаметр трубопровод

Основы расчета газопроводов
При движении газа по трубопроводам постоянного диаметра (d = const) давление падает из-за потерь энергии на трение. Согласно уравнению неразрывности потока для сжимаемой жидкости

Понятие о технико–экономическом расчете трубопровода
В технике нередко возникает задача перемещения заданного расхода жидкости с наименьшими экономическими затратами. Стоимость транспортирования обычно складывается из двух составляющих –

Режимы взаимодействия жидкости с зернистым слоем. Сопротивление неподвижного зернистого слоя.
При движении жидкости через неподвижные зернистые слои поток обтекает отдельные элементы слоя и движется внутри каналов сложной формы. Анализ такого движения представляет смешанную задачу гидродина

Псевдоожиженные слои
  Слой зернистого твердого материала, пронизываемый восходящим потоком жидкости или газа, может находиться в двух качественно различных стационарных состояниях. При фиктивной скорости

Пневмотранспорт и гидротранспорт
Потоки газа и жидкости используются в ряде химических производств для перемещения зернистых материалов с целью их транспортировки на различные расстояния, а также для осуществления физических и хим

Расчет гидравлического сопротивления аппаратов и оптимизация движения в них
  Определение гидравлического сопротивления аппаратов необходимо для нахождения затрат энергии на транспорт сред через них, а также движущей силы - перепада гидродинамического напора.

Движение жидкости в аппаратах с мешалками
  Мешалка, вращающаяся в сосуде с жидкостью, передает количество движения от двигателя жидкости и вызывает тем самым ее движение, при котором происходит перемешивание. Передача количе

Физическое моделирование аппаратов с мешалками
  Найти трехмерные поля скорости и давления в аппарате с мешалкой путем аналитического решения уравнения движения (2.55) и неразрывности (2.16) даже в стационарном однофазном случае н

Пневматическое перемешивание
  Пневматическое перемешивание сжатым инертным газом или воздухом является малоэффективным процессом. Расход энергии при пневматическом перемешивании больше, чем при механическом. Пер

Перемешивание в трубопроводах
  Перемешивание в трубопроводах является наиболее простым видом осуществления этого процесса. В этом случае используется энергия турбулентного потока жидкости (газа), движущейся в тру

Отстаивание
  Отстаивание применяют в промышленности для сгущения суспензий или классификации суспензий по фракциям частиц твердой фазы, для грубой очистки газов от пылей и для разделения эмульси

Отстойники
  Отстаивание проводят в аппаратах, называемых отстойниками. Отстойники для сгущения суспензий называют сгустителями, а д

Расчет отстойников.
При расчете сгустителей основываются на скорости осаждения самых мелких частиц суспензии, подлежащих отделению, а при расчете классификаторов - на скорости осаждения тех частиц, которые должны быть

Осаждение под действием центробежных сил
  Проводя процесс разделения гетерогенных систем под действием центробежных сил, можно существенно интенсифицировать его по сравнению с отстаиванием благодаря увеличению движущей силы

Циклоны и отстойные центрифуги
  Циклоны. Циклонный процесс получил свое название от циклонов - аппаратов для разделения пылей. Позднее начали использовать работающие

Отстойные (осадительные) центрифуги.
  Эти центрифуги применяют для разделения суспензий и эмульсий путем осаждения дис­персных частиц под действием центробежной силы. Кроме отстойных центрифуг в химической технологии ис

Расчет отстойных центрифуг непрерывного действия.
  При расчете центрифуги можно рассматривать как отстойники, в которых скорость осаждения частиц в Крраз больше, чем при гравитационном осаждении (п

Очистка газов в электрическом поле
  Осаждение дисперсных твердых и жидких частиц в электрическом поле (электроосаждение) позволяет эффективно очистить газ от очень мелких частиц. Оно основано на иониз

Электрофильтры
  По форме электродов электрофильтры делятся на трубчатыеи пластинчатые, а в зависимости от вида удаляемых из газа частиц - на сухие

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги