3. Виконання розрахунків.
Завдання №1.
В
відстійній центрифузі діаметром D=600
мм
із води осаджуються тверді частини
діаметром d=10
мкм. Густина частин
2400
кг/м³ , температура води 20°С , товщина
водяного кільця в центрифузі 100мм.
Частота обертання центрифуги 𝑛=1200
,
висота барабану 𝐻=1
м. Визначити продуктивність центрифуги.
Приклад виконання.
Приймаючи ламінарний режим осадження частин в центрифузі (з послідуючою перевіркою), визначим швидкість осадження:
=
·
320
=
0,0244 м/с
Фактор розділення в центрифузі = 𝑛² /900= 1200² 0,2/900=320
Критерій Рейнольдса
=
ρ/
μ =
= 0,244.
Режим осадження твердих частин в центрифузі ламінарний.
Термін осадження знаходим із виразів
=
; τ=
R
=
=
;
=
= 4,1 с.
Продуктивність центрифуги
𝑄=
=
= 0,383
м³/с =
138
м³/год .
Завдання до виконання практичної роботи.
Кожний студент отримує окреме завдання згідно порядкового номера в групі (за шифром залікової книги).
Таблиця №1.
Дані до виконання практичної роботи.
№ з/п |
Завдання 1 |
||
Діаметр центрифуги, D,мм |
Частота обертання центрифуги, 𝑛, |
Висота барабану 𝐻, м |
|
1 |
350 |
900 |
0,80 |
2 |
400 |
950 |
0,85 |
3 |
450 |
1000 |
0,9 |
4 |
500 |
1050 |
1,1 |
5 |
550 |
1100 |
1.15 |
6 |
650 |
1150 |
1,20 |
7 |
700 |
1250 |
1,25 |
8 |
750 |
1300 |
1,30 |
9 |
800 |
1350 |
1,35 |
10 |
850 |
1400 |
1,40 |
11 |
900 |
1450 |
1,45 |
12 |
950 |
1500 |
1,50 |
13 |
1000 |
1550 |
1,55 |
14 |
1050 |
1600 |
1,60 |
15 |
1100 |
1650 |
1,65 |
16 |
500 |
1150 |
1,30 |
17 |
550 |
1250 |
1,35 |
18 |
650 |
1300 |
1,40 |
19 |
700 |
1350 |
1,45 |
20 |
750 |
1400 |
1,50 |
Практична робота №7.
Тема: Вивчення процесів теплопровідності.
Розв’язування прикладів та задач.
Порядок виконання.
1.Вивчення процесів теплопровідності.
Перенесення тепла в середовищах, де проходить зміщення нагріваємих об’ємів, називають теплопровідністю (всередині плити, стінки).
Згідно
закону Фур’є, кількість теплоти
𝑄,
яка проходить
через елемент ізотермічної поверхні
τ,пропорціональна
температурному градієнту
𝑄
=
-λ
(
τ
𝑛)
τ.
(1)
Вирішення цього рівняння для найбільш поширених характерних поверхонь дає співвідношення, яке приводиться нижче.
Кількість теплоти, яка проходить через плоску однорідну стінку в одиницю часу
𝑄 =
(
-
)
𝐹. (2)
де λ - коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки, Вт/(м∙К);
-
температура
поверхонь стінки, °С;
𝐹 - площа стінки, м²; δ - товщина стінки, м.
Для багатошарової стінки
𝑄 =
𝐹 =
(
)
𝐹;
λекв
=
=
, (3)
λекв - еквівалентний коефіцієнт теплопровідності багатошарової стінки;
𝑛 -
кількість шарів;
- товщина
шарів стінки;
λ1 ... . λ𝑛 - коефіцієнти теплопровідності окремих шарів.
Температура на поверхні шарів багатошарової стінки
𝑞
;
𝑞
𝑞(
+
);
=
𝑞
,
де 𝑞 - площа теплового потоку:
𝑞=
.
Кількість теплоти, яка проходить через циліндричну одношарову стінку,
𝑄
(4)
де 𝑙 - довжина циліндричної труби (стінки);
𝑑₁, 𝑑₂ - відповідно внутрішній та зовнішній діаметри.
Для багатошарової циліндричної стінки
𝑄
(5)
Температура на поверхні шарів багатошарової циліндричної стінки
;
(
;
.
Кількість теплоти, яка проводить через кулеподібну стінку
𝑄
=
πλ
,
(6)
де
δ - товщина кулеподібної стінки;
- зовнішній і внутрішній діаметри
кулеподібної стінки.