45. Изобразите схему устройства и опишите действие осевого (пропеллерного) насоса, сопоставив его с насосами других типов.

Принцип работы Применяют для перекачивания больших количеств жидкостей при небольших напорах. Пропеллерные насосы используют главным образом для создания циркуляции жидкостей в различных аппаратах, например, при выпаривании. Рабочее колесо 1 насоса, по форме близкое к гребному винту, расположено в корпусе 2. Жидкость захватывается лопастями рабочего колеса и перемещается в осевом направлении, одновременно участвуя во вращательном движении. За насосом установлен направляющий аппарат 3 для преобразования вращательного движения жидкости в поступательное Достоинства: Высокий КПД. Плавная, непрерывная и высокая подача. Простота устройства. Высокая надежность и долговечность. Компактность и быстроходность. Недостатки: Небольшие напоры.

Рисунок 13.1 – Схема пропеллерного насоса 1 – рабочее колесо, 2 – корпус, 3 – направляющий аппарат

Теплообмен

1. Вопросы с выводом

1. Потенциал переноса энергии и массы. Вывод уравнения переноса.

Рассмотрим в области течения произвольный объем , ограниченный поверхностью (рис. 1.1)

Рисунок 1.1 – К выводу уравнения переноса массы

В каждой точке этой поверхности проведем единичную нормаль .

Рассматривают следующие механизмы переноса:

1. Молекулярный перенос:

где – коэффициент пропорциональности, – потенциал переноса,

2. Конвективный перенос:

Общий поток из уравнений (1.1) и (1.2)

Результирующий поток массы, энергии или количества движения:

где – источник внутри объема.

Результирующий поток массы или энергии можно найти как сумму изменения удельной объемной энергии или массы (потенциала ) во времени по всему объему :

Приравняем уравнения (1.3) и (1.4):

Выполним преобразования над уравнением (5) согласно теореме Остроградского-Гаусса и получим:

Откуда уравнение переноса субстанции:

46. Вывод дифференциального уравнения конвективного теплообмена Фурье-Кирхгофа.

Рисунок 2.1 – К выводу уравнения конвективного теплообмена Фурье-Кихргофа

Р ассмотрим в области течения произвольный объем , ограниченный поверхностью .

В каждой точке этой поверхности проведем единичную нормаль . Будем считать, что источники массы внутри объема отсутствуют.

Плотность теплового потока по закону Фурье:

где – коэффициент температуропроводности, .

Молекулярный перенос энергии:

где – потенциал переноса энергии.

Конвективный перенос энергии:

Результирующий поток энергии равен изменению потенциала переноса во времени:

Плотность теплового потока из (2.1) и (2.2):

Уравнение переноса энергии (2.3) изменится следующим образом:

Дифференциальное уравнение Фурье-Кирхгофа имеет вид:

Для стационарного теплообмена потенциал переноса не изменяется со временем, то есть . Следовательно, уравнение Фурье-Кирхгофа принимает вид:

47. Вывод дифференциального уравнения конвективного теплообмена, описывающего распределение температур в движущейся жидкости для нестационарного процесса.

Рисунок 2.1 – К выводу уравнения конвективного теплообмена Фурье-Кихргофа

Р ассмотрим в области течения произвольный объем , ограниченный поверхностью .

В каждой точке этой поверхности проведем единичную нормаль . Будем считать, что источники массы внутри объема отсутствуют.

Плотность теплового потока по закону Фурье:

где – коэффициент температуропроводности, .

Молекулярный перенос энергии:

где – потенциал переноса энергии.

Конвективный перенос энергии:

Результирующий поток энергии равен изменению потенциала переноса во времени:

Плотность теплового потока из (3.1) и (3.2):

Уравнение переноса энергии (3.3) изменится следующим образом:

Дифференциальное уравнение Фурье-Кирхгофа или дифференциальное уравнение конвективного переноса теплоты или теплопроводности в движущемся потоке имеет вид:

Для стационарного теплообмена потенциал переноса не изменяется со временем, то есть . Следовательно, уравнение Фурье-Кирхгофа или дифференциальное уравнение конвективного переноса теплоты или теплопроводности в стационарном потоке принимает вид: