15 Движение твердых тел в жидкостях и газах.

Это движение рассматривается при моделировании таких процессов

как осаждение и т.д.

F=C∙Ɛ∙𝝆

Р ассмотрим закрученный поток ,когда движение частиц с-ралевидное

Активными силами являются:

1. Cила тяжести

2. Сила аэродинамического воздействия

m

Основное влияние на движение материала в закрученном потоке оказывает сила аэродинамического воздействия.

= ∙ ∙ ∙ ;

W-скорость газа в i-том сечении; V-скорость частицы, С-коэфициент аэродинамич.

сопр.

C=f (-формы частицы, которых учитываются коэфициентом формы; числа Рейнольдса)

С= (1+0,17Re^2/3)

Re=

Движение закрученного газа в потоке носит сложный пространственый

характер. Частица попавшая в такой поток увлекается газом и начинает двигаться по спиральной траектории. Такое движение рассматривается в цилиндрической системе координат. Центр системы координат совместим с центром трубы. Текущими координатами будут r,ф,z. Полная скорость частицы будет характеризоваться 3-мя сстовляющими

V_r, V_Ф,V_Z

Посклольку движение частиц носит сложный пространственный характер, то его необходимо представить в подвижной системе координат состоящего из переносного и относительного.

Переносным движением считают поворот системы координат вокруг пар.-ой оси. Тогда в проекциях на оси цилиндрической системы координат уравнение примет вид

………………………………………………………………………………….

Можно не писать……………………………

………………………………………………………………………………………….

16. Форма поверхности жидкости в вертикально вращ-ся цилиндре.

В проекте на оси координат осн. ур-ние примет вид

F_x,y,z- массовые силы.

Разложим левую и правую часть на , и сложим уравнения и получим:

Мы получили основное уравнение гидростатики, которое отобр. Закон Распределения давления внутри относительно неподвижной жидкости. Рассмотрим распределение жидкости во вращающемся цилиндре из условия, что она неподвижна относительно цилиндра

F_x=w²x;

F_y=w²y;

F_z= -g;

Домножаем на dx, dy, dz:

w²xdx+ w²ydy- gdz=0

=0

+

r=R; z=H

+ (1)

+ (2) Приравнивая (1) , (2) получаем z₀

17.Массообменные процессы по своей сущности схожи на теплообменные и выражаются схожими кинетическими зависимостями

dm- изменение массы вещества;

k- коэффициентмассопередачи;

Основное уравнение массопередачи:

Су- концентрация компонента в газовой фазе;

Сх- концентрация компонентов в жидкости;

Су,х-равновесные концентрации в жидкой и газовой фазе.

Перенос вещества внутри фаз может осуществляться молекулярной и конвективной диффузией.

Молекулярная диффузия описывается законом Фика:

- градиент концентраций

В пограничном слоем преобладает молекулярная диффузия ,а в основной массе- конвективная диффузия.

Обобщенное уравнение конвективной диффузии:

Дополняем это уравнение законом Ньютона

- коэффициент массопередачи

в общем виде не решают

Переходят к критериям диффузии:

;

Рассмотрим диффузию газа в подвижную пленку жидкости

После интегрирования получаем: