13 Вопрос: Модели гидродинамической структуры неидеальных потоков(диффузионная, ячеечная)

Ячеечная модель схематически представляет собой реальный аппарат как некоторое число п одинаковых последовательно соединенных аппаратов (ячеек) идеального смешения. Суммарный объем всех ячеек равен объему реального аппарата. Следовательно, объем одной ячейки (при условии равенства их объемов) V_i = V_a/n. Параметром, характеризующим данную модель, является число ячеек л. Математическое описание ячеечной модели включает п линейных дифференциальных уравнений первого порядка (dc_i/dτ)=(n/τ)(c_i-1-c_i), i= 1,2,…,n

Диффузионная модель. Основой этой модели является модель идеального вытеснения, осложненная обратным перемешиванием, наличие которого описывается формальным законом диффузии ∂c/∂τ=-w*∂c/∂x+D_L*∂²c/∂x² т.е. к уравнению добавляется диффузионный член, учитывающий турбулентную диффузию или перемешивание (D_L— коэффициент продольной диффузии, учитывающий и молекулярную, и турбулентную диффузию, а также неравномерность поля скоростей). В практических задачах D_L обычно является эмпирическим параметром. Причем считается, что D_L постоянен по длине аппарата.

14 Вопрос: Гидравлика. Основное уравнение гидростатики. Уравнение Бернулли.

Основное уравнение гидростатики:

p — гидростатическое давление (абсолютное или избыточное) в произвольной точке жидкости,

ρ — плотность жидкости,

g — ускорение свободного падения,

z — высота точки над плоскостью сравнения (геометрический напор),

H — гидростатический напор.

Для двух сечений потока 1—1 и 2—2 реальной жидкости (рисунок 1) при установившемся плавно изменяющемся движении уравнение Бернулли имеет вид:

z₁ + p₁/γ + α₁υ₁²/(2g) = z₂ + p₂/γ + α₂υ₂²/(2g) + Σh_п

15 Вопрос. Основы теплообмена. Механизмы переноса тепла. Движущая сила теплообменов.

ТЕПЛООБМЕН, самопроизвольный необратимый перенос теплоты (точнее, энергии в форме теплоты) между телами или участками внутри тела с разл. т-рой. В соответствии со вторым началом термодинамики теплота переносится в направлении меньшего значения темп-ры. Различают три разных механизма р Теплопроводность-перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимод. микрочастиц (атомов, молекул, ионов и др.). В чистом виде теплопроводность может встречаться в твердых телах, не имеющих внутр. пор и в неподвижных слояхжидкостей, газов или паров.  аспространения теплоты: теплопроводность, конвективный и лучистый перенос. Конвективный перенос теплоты-перенос физ. теплоты перемещающихся нагретых жидкостей, газов, паров или их смесей, а также дисперсных сыпучих материалов. В наиб. распространенном случае, когда существен лишь перенос внутр. энергии, а переносом мех. и потенциальных видов энергии можно пренебречь, плотность теплового потока за счет конвективного переноса составляет: q_т= wCT, Лучистый перенос теплоты (радиационный теплообмен, теплообмен излучением)-совокупные процессы излучения электромагн. волн пов-стями твердых или жидких тел, либо объемами газов и паров, распространения этого излучения в пространство между телами и его поглощения пов-стями или объемами др. тел. Практически для лучистого теплообмена наиб. важен инфракрасный диапазон спектра (длины волн 0,8-40 мкм). Расчет температурного режима теплообменного аппарата состоит из определения средней разности температур, вычисления средних температур теплоносителей (рабочих сред), а также определения температуры стенок аппарата. При расчете температурного режима теплообменника необходимо сначала установить характер изменения температуры теплоносителей, выбрать схему их движения так, чтобы получить большую среднюю разность температур. Это обеспечивает самые благоприятные условия теплопередачи и минимальную температуру стенок аппарата.Направления движения теплоносителей могут быть прямоточными, противоточными, с перекрестным и смешанным токами. Лучшие результаты дает противоточное движение, поэтому во всех теплообменных аппаратах, где это возможно, создают противоток движения теплоносителей. Прямоток – параллельное движение теплоносителей в одном направлении . Для определения движущей силы находим разность температур на концах теплообменника: ;