10
.pdf
Центр дистанционного обучения
Процессы и аппараты химической технологии
Лекция №10
ФИО преподавателя: Таран Юлия Александровна
e-mail: taran_yu@mirea.ru
Online-edu.mirea.ru
1 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Дисперсные системы
Дисперсная фаза |
Дисперсионная фаза |
Система |
|
|
|
|
|
твёрдая |
жидкая |
суспензии: ил, взвесь |
|
|
|
|
|
жидкая |
жидкая |
эмульсии: нефть, молоко |
|
|
|
|
|
твёрдая |
газообразная |
аэрозоли: пыль, дым |
|
|
|
|
|
жидкая |
газообразная |
аэрозоли: туман, облака |
|
|
|
|
|
газообразная |
жидкая |
газовые эмульсии: пена |
|
|
|
|
2online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Система |
Характеристика |
Неподвижный слой (НС) |
Зерна дисперсной фазы неподвижны относительно друг друга и |
|
стенок аппарата; через слой проходит поток жидкости или газа |
|
(снизу – с ограниченной скоростью или сверху) |
|
|
Псевдоожиженный слой (ПС) |
Зерна дисперсной фазы перемещаются относительно друг друга и |
|
стенок аппарата под действием потока газа, подаваемого снизу с |
|
достаточно высокой скоростью |
Движущийся слой (ДС) |
Зерна дисперсной фазы движутся относительно стенок аппарата |
|
(под действием собственного веса) практически без нарушения |
|
контакта друг с другом (т. е. без взаимного перемещения) |
|
|
Транспортные системы (ТС) |
Дисперсная система перемещается в канале, аппарате (ДС можно |
|
отнести к таким системам) |
|
|
Рисунок 35. Основные виды дисперсных систем с твёрдой фазой
3online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Задачи гидравлики дисперсных систем состоят в
определении:
гидравлического сопротивления (при движении сплошной среды через дисперсную фазу или дисперсной системы в целом по каналу, аппарату);
гидродинамических границ между системами (диапазонов скоростей, в которых существует каждая из них);
некоторых особенностей в поведении отдельных систем.
4online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Общие характеристики дисперсных систем с твёрдой фазой
Дисперсные системы занимают объем V, состоящий из объемов твердых зерен (частиц)
Vт и свободного объема просветов между ними Vсв:
V Vт Vсв.
5online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Общие характеристики дисперсных систем с твёрдой фазой
Дисперсные системы занимают объем V, состоящий из объемов твердых зерен (частиц)
Vт и свободного объема просветов между ними Vсв:
V Vт Vсв. Объемная доля просветов называется порозностью:
Vсв/V ≡ (эпсилон).
6online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Общие характеристики дисперсных систем с твёрдой фазой
Дисперсные системы занимают объем V, состоящий из объемов твердых зерен (частиц)
Vт и свободного объема просветов между ними Vсв:
V Vт Vсв. Объемная доля просветов называется порозностью:
Vсв/V ≡ (эпсилон).
Доля твердой фазы (ее объемная концентрация) составляет
Vт |
|
V V |
св |
1 . |
V |
V |
|
7online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Общие характеристики дисперсных систем с твёрдой фазой
Дисперсные системы занимают объем V, состоящий из объемов твердых зерен (частиц)
Vт и свободного объема просветов между ними Vсв:
V Vт Vсв. Объемная доля просветов называется порозностью:
Vсв/V ≡ (эпсилон).
Доля твердой фазы (ее объемная концентрация) составляет
Vт |
|
V V |
св |
1 . |
V |
V |
|
Условимся характеристики неподвижного слоя выделять индексом "0". Порозность для НС часто используемых частиц округлой формы 0,4.
8online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Общие характеристики дисперсных систем с твёрдой фазой
Дисперсные системы занимают объем V, состоящий из объемов твердых зерен (частиц)
Vт и свободного объема просветов между ними Vсв:
V Vт Vсв. Объемная доля просветов называется порозностью:
Vсв/V ≡ (эпсилон).
Доля твердой фазы (ее объемная концентрация) составляет
Vт |
|
V V |
св |
1 . |
V |
V |
|
Условимся характеристики неподвижного слоя выделять индексом "0". Порозность для НС часто используемых частиц округлой формы 0,4.
Массовую концентрацию твердой фазы ρ находят как:
≡ |
т |
|
|
т |
т 1 , |
V |
|
Vт |
|||
|
|
|
|
1 |
|
где т тт – плотность зёрен.
Массовая концентрация твердой фазы в НС (насыпная плотность): |
|
||
т 1 |
. |
9 |
online.mirea.ru |
|
|
||
Центр дистанционного обучения
Для узких фракций сферических частиц используют среднегеометрический
размер:
ср , где и – наибольший и наименьший размеры частиц в узкой фракции.
Средний размер широкой фракции принято определять, как
среднегармоническую величину:
1 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
где – массовая доля каждой фракции, !" – средний размер
каждой (i-ой) узкой фракции, # – количество узких фракций, которые можно выделить в широкой фракции.
10 online.mirea.ru