Многоступенчатаое сжатие.

Этот прием применяют не для увеличения степени сжатия и увеличения давления, а для экономии энергии. При многоступенчатом сжатии выпускной клапан предыдущего цилиндра связан с всасывающим клапаном последующего.

Заштрихованная площадь показывает выигрыш энергии, полученный при трехступенчатом сжатии от до по сравнению с одноступенчатым. Выигрыш получается из-за более эффективного охлаждения нескольких цилиндров по сравнению с одним.

Однако, дробить процесс на мелкие ступени нецелесообразно. Это связанно с тем,что каждый цилиндр вносит свой набор , что в результате ухудшает КПД. В связи с этим существуют уравнения для подсчета оптимального количества ступеней:

;

; ψ- коэффициент, отражающий набор λ каждой ступени сжатия.

Перемешивание жидкостей.

Перемешивание необходимо для индетифекации процесса переноса массы. Без перемешивания перенос массы осуществляется только за счет диффузии. Перемешивание вносит конвективную составляющую, которая повышает суммарную скорость процесса в 10-100 раз. Эфективность перемешивания оценивают как отношение скорости процесса с перемешиванием к скорости процесса без перемешивания.

Расчет мощности механической мешалки.

Когда мешалка вращается в жидкости, то на поверхность лопастей со стороны жидкости действует сила давления. Сила давления связаня с критерием Эйлера . Скорость движения лопастей практически совпадает со скоростью движения жидкости. Поэтому можно связать со скоростью вращения лопастей мешалки. Она пропорциональна количеству оборотов мешалки в единицу времени, а линейная скорость так же пропорциональна диаметру мешалки. Тогда .

D-диаметр; n- количество оборотов мешалки в единицу времени.

Мощность мешалки N:

; -сила давления, следовательно

, если , известно,что , тогда

Поскольку критерий Эйлера это число, тогда пропорцию заменим равенством! Рабочую мощность мешалки обычно берут в 2-3 раза больше, чем расчитано, поскольку при пуске мешалки необходимо сообщить импульс неподвижной жидкости, а это приводит к перегрузке.

Гидродинамика псевдоразжиженного слоя(кипящего).

Кипящий слой образован твердыми частицами относительно однородными по размеру и по форме близкими к пару. В этом случае газ, проходящий через этот слой может подвесить частицу в своем потоке, в этом случае частица будет обдуваться газом со всех сторон. Одновременно частица будет хаотично двигаться и сталкиваться с другими частицами. Внешне этот процесс напоминает интенсивно кипящую жидкость. Равномерное обдувание каждой частицы со всех сторон приводит к очень эффективному взаимодействию с газом, прекрасному контакту и ускорению процессов, связанными с сушкой, химической реакцией между газом и твердым телом, улучшению каталитических характерристик процесса, если катализатор твердый.

В псевдосжимаемом слое наряду с хорошим контактом ???? застойные зоны и газ хорошо перемешивается. Движение газа через вспученный материал реализуется в трех режимах, зависящих от скорости течения газа.

Режим фильтрации – скорость движения газа невелика, твердые частицы неподвижны.

Режим кипящего слоя – частицы подвисают в потоке газа, наблюдается их движение, скорость газа большая.

Режим уноса – скорость движения газа слишком велика, частицы подхватываются потоком и уносятся из объема.

Для характеристики режима испльзуется понятие объема насыпного материала, а так же плотность и коэффициент породности. . Если газ не идет, то - удельная насыщенная(?) плотность.

Если газ пошел, то частицы раздвигаются и при постоянном S, H повышается с до , тогда

- коэффициент породности.

Е сли - режим фильтрации, - режим кипящего слоя, - режим уноса.

Режим течения газа зависит от формы. Для сфеерических(?) частиц исползуется формула

Сфеерические формы частиц(1-для шариков, меньше 1 – для других)

D - диаграмма аппарта.

Для вычисления скорости течения газа используют фиктивную величину, которая соответсвует объемному расходу относительно к площади полного сечения с сыпучим материалом.

– сыпучая скорость , – реальная скорость течения газа.

Критерий Ренольдса для кипящего слоя:

-фиктивный критерий Ренольдса. Чтобы газ двигался через сыпучий слой необходим перепад давления. С увеличением скорости газа перепад увеличивается. Однако, с момента возникновения кипящего слоя скорость газа можно увеличить, а а перепад давления возрастать не будет. Это характерная черта кипящего слоя. Увеличение скорости газа ведет не к увеличению перепада давления, а к увеличению движения твердых частиц.