Atunci când se studiază mișcarea unui fluid cauzat de diferența de densitate a părților individuale ale amestecului, se utilizează criteriile Gallilei. Grasgof și Arhimede. Criteriul Ga comod de utilizat în cazuri când măsurarea directă a câmpului de viteză deplasarea masei de fluid este practic imposibilă (de exemplu, convecția naturală datorită diferenței de densitate a fluidului, datorită diferențelor de temperatură în diferite puncte din volumul său). În cazurile în care apar în curenții convectivi sub influența forțelor de frecare ale gravitației și flotabilitate datorită diferitelor densități (ρ1. Și ρ2) a două lichide nemiscibile (sau lichide sau solide), utilizează un criteriu de Arhimede. numărul de Arhimede - criteriul de similitudine a două fenomene hidrodinamice sau termice, în care forța de flotabilitate și vâscozitatea va fi determinată de:
unde l este dimensiunea liniară caracteristică și μ este coeficientul de vâscozitate dinamic. ρ2 și ρ1 - densitatea mediului la două puncte, g - accelerația gravitației. Dacă schimbarea densității se datorează unei modificări a temperaturii, δT.
(β este coeficientul de expansiune volumetrică), iar numărul lui Archimedes se transformă în numărul Grashof:
Pentru a îndeplini condițiile de similaritate hidrodynamică și termică, este necesar ca în model să se utilizeze valorile criteriilor de similaritate pentru numărul Reynolds, Prandtl, Grasgof. Criteriul de temperatură a fost același ca și în obiectul natural. Pentru gaze, numărul Mach și raportul de încălziri specifice ar trebui să fie, de asemenea, egale.
În acest caz, procesele fizice din model vor fi aceleași ca în condiții reale.
Multe probleme de hidromecanică, care sunt necesare pentru inginerie, sunt rezolvate prin experimente cu modele reduse. În efectuarea unor astfel de experimente, se pune întrebarea cu privire la alegerea mărimii modelelor, a valorilor vitezelor caracteristice și a altor cantități caracteristice. Există, de asemenea, problema transferului rezultatelor experimentelor în natură. Teoria similitudinii fluxurilor de fluid răspunde la toate aceste întrebări.
Picăturile formate în timpul pulverizării au o viteză inițială semnificativă corespunzătoare vitezei jetului din care s-au format. Dacă modelul de pulverizare este îndreptată în jos, viteza inițială scade treptat scade sub influența rezistenței mediului, atâta timp cât nu se află o rată constantă de cădere a picăturilor, definită de gravitatea ecuație și puterea de rezistență medie.
Atunci când lanterna este îndreptată în sus, viteza picăturii scade datorită rezistenței mediului și, de asemenea, prin influența gravitației. În acest caz, picura se ridică la o anumită înălțime, la care viteza devine zero, după care căderea începe să scadă sub acțiunea gravitației. Această mișcare, care este inițial accelerată, este inhibată de rezistența mediului și, în cele din urmă, se creează o rată constantă de scădere:
unde d este diametrul picăturii; p și p sunt densitățile lichidului și gazului; ς - coeficientul de rezistență.
Coeficientul de rezistență ς, în funcție de criteriul Reynolds pentru picături, are următoarele valori:
Calculul criteriului Ar. conform relațiilor de mai sus, găsiți Re și apoi calculați rata de răsturnare:
Când condensul de abur pe suprafața inferioară a plăcii orizontale (tavan), care este suficient de mare în comparație cu picăturile individuale, condensul curge prin separarea picăturilor individuale de film. Deoarece probabilitatea formării picăturilor este statistic aceeași pentru toate părțile plăcii, grosimea medie a filmului în timp și, respectiv, coeficientul de transfer de căldură nu depind de suprafața suprafeței de condensare. Grosimea filmului și dimensiunile picăturilor individuale sunt determinate de raportul forțelor de tensiune superficială și gravitație.
Rădăcina pătrată a acestei relații are dimensiunea lungimii și este scara formațiunilor condensate liber formate. Astfel, interesul fundamental al acestui proces constă în faptul că nu depinde de dimensiunile reale ale suprafeței de răcire, ci se referă numai la dimensiunile formării noii faze, determinată de forțele care interacționează în flux. În acest caz, caracterul statistic al procesului de formare și separare a picăturilor conduce la fluctuații semnificative ale valorii unei apropiate valori medii.
Este de multe ori necesar să se întâlnească astfel de relații cu luarea în considerare a sistemelor cu două faze, în care una dintre faze este foarte dispersată, în special, cu fierbere cu bule și condensare de cădere. Pentru cazul în cauză, VD Popov a găsit o dependență experimentală a formei:
Este util să se acorde atenție faptului că în acest caz criteriul lui Archimedes este un raport al două scale interne liniare ale fluxului:
Calcularea procesului de depunere a unei singure particule sferice sub influența gravitației într-un mediu lichid neviabil staționar cu Ar <3,6, или Ly <0,0022, или Re <0.2 можно осуществить с помощью формулы Стокса:
Unde Woc este rata de depunere, m / s; d este diametrul unei particule sferice solide, m; ρt și ρσ - densitatea particulelor solide și a mediului, kg / m * 3; μs este coeficientul dinamic al vâscozității mediului, n * sec / m 2; g este accelerația datorată gravitației. m / sec 2.
Pentru Ar> 3.6, sau Ly> 0.0022 sau Re> 0.2, calculul poate fi realizat folosind o nomogramă (Figura 1), construită din datele experimentale utilizând testul Lyashchenko. Relația dintre aceste criterii:
Dependența criteriilor Ly și Re pe Ar
La calculul instalațiilor cu strat fluidizat se disting două viteze caracteristice:
wk 'este rata de fluidizare (fierbere);
wk "este viteza de trezire;
wk 'este viteza minimă la care stratul dobândește proprietățile unui lichid fierbinte;
wk "este viteza maximă la care particulele nu părăsesc stratul.
unde Ar este criteriul lui Archimedes.
3. Nikolsky B.P. Cartea de referință a chimistului, v.5. M .: 1988
4. Ramm V.M. Absorbția gazelor M .: editura "Chimie" 1976
5. Kutateladze SS Fundamentele teoriei transferului de căldură. M .: atomizdat, 1979
Suportul pentru cadrele încorporate este necesar.
Trimiteți-le prietenilor: