Сопротивление слоя зернистого материала

Предположим, что движение жидкости через зернистый слой аналогично движению по извилистым каналам. Тогда можно воспользоваться формулой Дарси для случая ламинарного движения жидкости.

l — длина канала,

Для сферических частиц одинаковых размеров при =0,4 коэффициент _ф.ч.=1, тогда ₀=220/Re, ламинарный режим течения.

На практике чаще встречается именно ламинарный режим, поэтому

P₀ = K∙w₀∙∙H₀ K=f(d, форма, )

К — коэффициент, учитывающий диаметр, форму и относительную шероховатость, w₀ — скорость движения,  — вязкость, H — высота слоя зернистого материала.

Эти формулы используются для расчетов фильтров, центрифуг фильтрующего типа и сопротивления зернистого материала.

Режим псевдоожижения

Рассматривая движение жидкости через слой зернистого материала, можно силу динамического воздействия потока жидкости на зернистый слой оценить следующим образом. Условие начала псевдоожижения:

P = G - A

(P — сила динамического воздействия, G — сила трения, A — архимедова сила)

P = 

В момент начала псевдоожижения слой остается подвижным.

Преобразуем формулу так, чтобы слева остались параметры, входящие в Re:

Отсюда: — критериальное уравнение для расчета первой критической скорости, =f(форма, ₀), Ar — критерий Архимеда.

Конкретный вид зависимости Re от Ar находится опытным путем. На основании экспериментальных исследований найдена зависимость для определения Re_{псевдоож.} для шариков при =0,4:

Порядок расчета w_кр:

1.

2.

3.

4.

5.

Режим псевдоожижения находит применение при обжиге, сушке, адворбции, катализе. Скорость в аппарате с псевдоожиженным слоем . Другой границей «кипящего» слоя является w_{2 кр} — скорость уноса.

Скорость осаждения (витания)

Рассматривается движение жидкости через слой зернистого материала на внешнюю задачу обтекания частицы. Можно записать, что сила воздействия потока на твердую частицу равна весу частицы за вычетом архимедовой силы. Сила воздействия потока на твердую частицу находится в соответствии с законом Ньютона:

Раздел 4. Насосы, вентиляторы, компрессоры

Лекция 9 Общая характеристика гидравлических машин. перемещение жидкостей. Схема насосной установки. Основные параметры насосов. Устройство и работа поршневого насоса. Достоинства и недостатки.

Перемещение жидкостей

Для перемещения жидкостей от источника к потребителю применяются гидравлические машины, называемые насосами.

Насосы — гидравлические устройства, предназначенные для перемещения жидкости от источника к потребителю за счет сообщаемой энергии.

В зависимости от вида сообщаемой энергии все насосы разделяются на следующие классы:

— насосы объемного типа, в них жидкости сообщается энергия давления;

— лопастные насосы, в них сообщается кинетическая энергия;

— пневматические насосы, сообщается энергия сжатого газа;

— черпаковые насосы, сообщается энергия положения;

— струйные насосы, сообщается энергия другой рабочей жидкости.

НАСОСЫ

объемные

лопастные

пневматические

прочие

поршневые

роторные

винтовые

центробежные

осевые

вихревые

газлифты

монтежю

черпаковые

струйные