14 Вопрос
Математическое моделирование и алгоритм расчёта процесса многокомпонентной экстракции в колонном аппарате.
Потоки на произвольной ступени колонного экстрактора.
Фазовое равновесие:
L0 ,x 0, h 0 - известные параметры внешнего потока фазы 2, поступающей на верхнюю ступень колонны.
LN+1, xN+1, hN+1 - известные параметры внешнего потока фазы 1, поступающей на нижнюю ступень колонны.
Уравнения МО процесса непрерывной экстракции в тарельчатой колонне.
i- относится к компоненту j=1,.., N
j- к ступени разделения i=1,.., n
Число независимых уравнений: 6N*n+5N
Определяемые
переменные 6N*n+5N
Информационная матрица:
Блок схема:
ГИДРАВЛИКА
1 Вопрос
Физические свойства жидкостей и газов.
Жидкости и газы обладают целым рядом физико - химических свойств, характеризующих состояние вещества при данных условиях: плотность, вязкость, поверхностное натяжение и другие. Рассмотрим представляющие интерес для гидромеханики.
Плотность. Под плотностью понимают массу жидкости, отнесённую к выделенному объёму. Различают среднюю плотность, определяемую как
и плотность в данной точке
Для
среды с равномерным распределением
вещества в объёме значения средней
плотности и плотности в данной точке
будут совпадать. В общем случае плотность
является функцией четырёх независимых
параметров: координат положения и
времени
.
Определим плотность по правилу дифференцирования сложной функции, где за основной аргумент принимается время:
Отметим
что слагаемое
представляет собой локальное изменение
в точке. Второе слагаемое трёхчлен
правой части- есть конвективная
составляющая плотности и характеризует
изменение плотности в пространстве.
Если
параметр в точке не меняется с изменением
времени , то движение считают установившимся
или стационарным. Соответственно,
когда
движение
неустановившиеся или нестационарное.
В общем случае плотность меняется от давления и температуры. По механическим свойствам движения подразделяют:
1)на несжимаемые и капиллярные -вода, масло, газы, движущиеся со скоростью на много меньше скорости звука в данной среде.
2) на сжимаемые - газы, движущиеся со скоростями, соизмеримыми со скоростью звука в данной среде.
Сжимаемость. Движение жидкости ,как и движение многих твердых тел, описывается законом Гука, который связывает относительное изменение объёма с интенсивностью равномерного всестороннего сжатия. Сжимаемость капельных жидкостей оценивают с помощью коэффициента объёмного сжатия ,характеризующего относительно изменение объёма при изменении давления βv.
В отличие от капельных жидкостей газы обладают не большой упругостью и их объём в значительной степени зависит от давления и температуры. Уравнение газового состояния
отсюда
плотность газа:
Вязкость. Под вязкостью понимают свойство жидкости оказывать сопротивление сдвигу ее слоёв. Благодаря вязкости в жидкости возникают силы внутреннего трения, препятствующие её движению. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. Таким образом, высоковязкие жидкости являются плохо текучими и наоборот.
Поверхностное натяжение. Называется сила, действующая на свободной поверхности капиллярной жидкости, которая стремиться свести эту поверхность к наименьшей. Пов. нат. на границе раздела между двумя жидкостями называется пограничным натяжением, а на границе между твердым телом и жидкостью - адгезионным натяжением. П.Н. зависит от природы жидкости, среды, с которой граничит жидкость, и температуры.
σ- коэффициент поверхностного натяжения, н/м
ЗАЩИТА ИНТ. СОБСТВЕННОСТИ