Технологічні процеси Гідро- механічні Теплові Дифу- зійні сушка

Технологічні процеси Гідро- механічні Теплові Дифу- зійні сушка Меха- нічні Гідро статика Гідроди- наміка Подріб- нення Сепару- вання Стис- кання газів. Перемі- щення рідин Охолод- ження Форму- вання Екстрак- ція Конден- сація Хімічні Осад- ження. Перемі- шування Псевдо- ожиження. Фільт- рування Випаро- вування. Нагрі- вання Пере- гонка Біохі- мічні Фізико- хімічні Горіння та вибухи. Класифікація процесів хімічних виробництв

ПРИКЛАДНА ГІДРАВЛІКА Гідравліка вивчає рідини та гази як робочі тіла технічних (гідравлічних систем) У широкому сенсі рідини можна розділити на крапельні та газоподібні. У великих кількостях краплинні рідини приймають форму посудини з утворенням поверхні розділу між рідиною і навколишнім середовищем. Гази заповнюють посудину повністю без утворення поверхні розділу. C молекулярно-кінетичних позицій про будову речовини відмінності крапельних рідин і газів визначається кількістю хімічних або силових зв’язків молекул речовини.

Основні поняття 3 типа крапельних рідин: 1. Ідеальна рідина — абстрактна рідина, яка характеризується абсолютною текучістю, нестисливістю, в’язкість відсутня; 2. Реальні або в’язкі рідини (ньютоновські) – здатні змінювати свій об’єм під дією зовнішніх умов; 3. Реологічні (не ньютоновські) рідини – мають специфічні властивості, що змінюються при долученні напруження Масові сили – пропорційні масі рідини і (якщо рідина однорідна) пропорційні її об’єму. До них відносять: силу тяжіння, силу інерції Поверхневі сили – безперервно розподілені по поверхні рідини та пропорційні площі її поверхні. Викликані дією інших тіл, які контактують з тією рідиною.

пкн QQQ Тепловий баланс где: н. Q — кількість введеної теплоти , к. Q — кількість теплоти, яка відводиться п. Q — втрати теплоти 321 QQQQ н н. Q — кількість теплоти, що вводиться з вихідними речовинами; н. Q — кількість теплоти, що вводиться з теплоносієм; н. Q — Тепловий ефект при фізичному впливі або при хім. перетворенні

пкн. MMMМатеріальний баланс где: н M — Маса речовин, що надходять в апарат к M — Маса одержуваних речовин п. M — втрати маси Принцип Ле Шательє Якщо на систему, що знаходиться в стійкій рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, електромагнітне поле), то в системі посилюються процеси, спрямовані на компенсацію зовнішнього впливу

барометр манометри Прилади для вимірювання тиску

п’єзометр вакуумметр

закон Паскаля: тиск, прикладений до зовнішньої поверхні рідини, передається всім точкам цієї рідини і по всіх напрямках однаково 11 p. SP 22 p. SP 2 1 2 1 2 dd SS PP S P p Гідравлічний прес

где: dm — маса елементарного об’єму d. V ; — густина рідини , кг/м 3 Основне рівняння гідростатики d. Sp. P 01 pd. SP 2 0 4 P 0321 PPP Умова рівноваги циліндра: Підставляємо : 0 ghd. Spd. Sp o або: — основне рівняння гідростатики d. Vgdmg. P 3 d. Vdm ghpp o

Епюри гідростатичного тиску

Гідродинаміка Режими руху рідин: Усталений рух: Не усталений рух: wdwd Re ламінарний турбулентний перехідний w – швидкість рідини, d – діаметр труби, — густина рідини, μ — динамічна в’язкість рідини, — кінематична в’язкість рідини

wdwd Re П S R г – Гідравлічний радіус S – площа перерізу потоку, П – змочений периметр Для труби або каналу некруглого перерізу Для круглої труби: 44 2 d dd R г Для відкритого каналу: Вh )2(Bh Bh Rг Для закритого каналу: )(2)22(Bh Bh Rг Еквівалентний діаметр: гэкв. Rd 4 ГІДРАВЛІЧНИЙ РАДІУС

Диференційні рівняння руху Ейлера

Диференційні рівняння руху ідеальної рідини в сталому режимі Ейлера

Рівняння Бернулі для ідеальної рідини

РІВНЯННЯ БЕРНУЛЛІ ДЛЯ ІДЕАЛЬНОЇ РІДИНИ const gw gp Z 2 2 g w g p Z 22 2 2 11 1 Для двох перерізів усталеного потоку ідеальної рідини: g w g p Z 22 2 2 11 1 1 Z 2 Z g w 2 2 2 gp 2 gw 2 2 1 gp 1 21 ВА Н гд О ОММ

consth. Z g p g w п 2 2 РІВНЯННЯ БЕРНУЛЛІ ДЛЯ РЕАЛЬНОЇ РІДИНИ consth g p g w п 2 2 Для горизонтального трубопроводу при сталому русі Z – const, тому може бути виключене, а рівняння приймає вигляд: hh пп – – втрата напору, м

Діаграма Бернуллі для реальної рідини Гідравлічний напір для похилого трубопроводу

Витікання рідини через отвір в днищі судини при постійному рівні рідини Весь статичний напір переходить у швидкісний Об’єм ідеальної рідини, що витікає з судини за 1 с: Коефіцієнт стискання струменю : : f – площа перетину отвору ff cc – площа перетину струменю Коефіцієнт швидкості : ξξ – коефіцієнт опору

З урахуванням стискання струменю рідини витрату рідини при витіканні в днищі судини визначають за рівнянням: g. Hf. V 2 — коефіцієнт витрати

Витікання рідини через боковий отвір судини при постійному рівні ydxgxcd. V 22, g. Hfc. V 2, f f – – площа перетину отвору, м 22 НН – відстань від осі отвору до поверхні рідини в судині, м Витікання при перемінному рівні рідини в судині

gf Hfo 2 21 dfwd. Hfoo o o fw d. Hf d g. Hw o 2 g. Hf do 2 за нескінченно малий проміжок часу з резервуара витікає кількість рідини: f o – площа поперечного перерізу судини, тоді: Але швидкість витікання в будь-який момент часу: Н – висота напору Підставимо значення ww o o у вираз для d А час витікання всієї рідини до рівня отвору дорівнює: Якщо витікає тільки частина рідини: )( 2 2 21 HH gf fo сексек

d – внутрішній діаметр трубопровода, м h – динамічний напір стовба рідини, яка тече по трубопроводу, м φ – коефіцієнт відношення середньої швидкості струменя рідини до максимальної (осевої). Зазвичай φ = 0, 50 -0, 82. Трубка Піто-Прандтля Трубками Піто-Прандтля вимірюють динамічний тиск при швидкості потоку < 5 м/сhgwl

У витратомірі Вентурі штучно створюється перепад тиску, вимірявши який можна розрахувати витрати рідини Витратомір Вентурі

ВИТРАТОМІРНА ДІАФРАГМА

Інжектор – активний струмінь вводиться всередину пасивного струменя та приводить його до руху СТРУЙНИЙ НАСОС