22. Материальный и тепловой баланс процесса адсорбции.

23. Понятия коэффициента сопротивления для каналов.

Потери давления потока разделяют на два вида: потери на трение Δр_тр и потери на преодоление местных сопротивлений Δр_м. Потери на трение играют главную роль при упорядоченном движении среды вдоль твердой поверхности, например в каналах, и обусловлены молекулярным и турбулентным обменом количествами движения между слоями жидкости или газа. Местные потери возникают при нарушении упорядоченного течения, отрыве потока от стенок, вихреобразовании и интенсивном турбулентном перемешивании в местах резкого изменения границ течения. Эти явления усиливают обмен количеством движения между частицами движущейся среды, интенсифицируя процесс диссипации механической энергии.

При определении гидравлического сопротивления канала, в котором присутствуют оба вида потерь, они суммируются: Δр = Δр_м. + Δр_тр . (1)

Такой же подход используют и при расчете любого тракта, составленного из различных участков течения:

В расчетах потерь давления оперируют безразмерными коэффициентами сопротивления, которые представляют собой отношение потерянной мощности ΔN на данном участке потока к кинетической энергии в единицу времени в некотором сечении потока F: (3) , где G - массовый расход среды; с - среднерасходная скорость.

При постоянной плотности среды ρ выражение (3) преобразуется к виду (4)

В соответствии с формулой (1) при неизменной скорости потока коэффициент сопротивления ζ =ζ_м + ζ_тр . (5)

Здесь ζ_м = Δр_м/(ρс²/2) - коэффициент местного сопротивления, а ζ_тр = Δр_тр/(ρс²/2) - коэффициент сопротивления трения. Коэффициент сопротивления трения согласно формуле Дарси выражается через коэффициент потерь на трение λ_тр следующим образом:

ζ_тр = λ_тр L/d_г , (6) где λ_тр - относительные потери давления на трение, приходящиеся на длину одного калибра канала; L/d_г - число калибров; L - длина канала; d_г - его гидравлический диаметр. При этом формула (5) запишется в виде ζ =ζ_м + λ_тр L/d_г . (7)

В сложном тракте, на различных участках которого скорость потока меняется, общие потери давления определяются согласно формуле (2). Подставив в нее коэффициенты сопротивлений, получим (8) , где ζ_мj и λ_j — коэффициенты местных сопротивлений и потерь трения для различных участков тракта теплоносителя. Каждый из трактов характеризуется своей величиной общих потерь давления: для воздушного тракта Δр₁, для водяного Δр₂.

24. Устройство адсорберов и процессы тепломассообмена с неподвижным и движущимся зернистым адсорбентом.