06-09-2014_00-25-24 (1) / Лекция 5
.docx
Лекция № 5.
Расчет газопровода
Газопровод – трубопровод, по которому течет газ; течение должно быть стационарным, т.е. скорость и параметры потока постоянны.
При сжатии газа происходит изменение давления, а значит, меняется и плотность.
Где плотность ниже, большой объем, следовательно, скорость выше, и наоборот.
Это система с распределенными параметрами
Уравнение Бернулли берем в дифференциальной форме:
d(
z +
+
+ hп) = 0
z
- нивелирный напор и
- скоростной напор не велик. Тогда:
= -
Постоянным является массовый расход:
Re
=
=
- режим течения газа изотермический и
Re=const, ибо
t
= const, Re = const
= -
= -
dl,
с учетом
,
имеем:
RT
;
P12
– P22=
RTl
Перепад давления в неподвижном слое дисперсного материала.
-
Доля пустот – порозность (между частицами) -
= 1 -
= 1 -
,
V – объем слоя,
- истинная плотность твердой фазы,
- насыпная плотность.
Коэффициент извилистости определяется:
=
dэ
=
=
=
d
=
d,
- объем пустот,
- боковая поверхность частиц,
=
;
H =
,
l = H
т
=
=
;
л
=
=
=
=
= 150*
H.
Аналогично для турбулентного режима
т=1,75
Линейную комбинацию выражений для перепадов давления при ламинарном и турбулентном режимах в слое предложил Эрган. При этом не требуется определять режим течения среды в слое:
= 150*
+ 1,75
Перепад давления в псевдоожиженном слое:
Sапп
= SаппH(1-
)
g
– баланс сил трения и веса слоя.
H(1-
)
g
SаппH0(1-
)
= H(1-
)
Sапп из баланса
объемов твердой фазы в неподвижном и
псвдоожиженном слое определяем расширение
слоя:
2
=
(учитывает силу веса и трения)
Ga
=
Приравниваем выражения для перепадов давления в неподвижном и псевдоожиженном слоях и обезразмериваем их:
Re
+ 1,75
Re2
= 150
Re
+
Re.
При
Re0 =
Re0
=
- выражение для определения
скорости начала псевдоожижения. (формула
Тодеса).
Определение скорости витания
=
- баланс сил трения веса и архимедовой
силы . Обезразмериваем уравнение баланса
сил трения, архимедовой силы и веса,
получаем:
Ar=
в2
Берем выражение для коэффициента местного сопротивления в виде линейной комбинации ламинарной и турбулентной составляющих:
Тогда для определения скорости витания получим выражение:
Ar
=
в
+ 0,36Reв2 =
в
+
в
в
=
– формула Тодеса для определения
скорости витания.
Для
рабочей скорости
,
которая
,
выражение для определения критерия
р
связано с порозностью слоя:
граница однородного псевдоожижения
=
=
0
для
неоднородного псевдоожижения
,
для крупных d≥1 мм и мелких d<1 мм частиц
