
- •Курс лекции
- •Для 2 курса
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» 38
- •Пояснительная записка
- •Тематический план для 2 курса
- •Поурочный план для 2 курса дисциплины «Процессы и аппараты»
- •Требования учебно - нормативной документации по теме «Введение»
- •Тема «Введение» Содержание урока 1
- •1. Сущность, цели и задачи дисциплины «Процессы и аппараты». Связь дисциплины с другими дисциплинами.
- •3. Основные направление развития нефтеперерабатывающих и нефтехи-мических производств.
- •4. Классификация основных процессов и аппаратов.
- •1. В зависимости от закономерностей, характеризующих их протекание.
- •2. По принципу организации работ.
- •5. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 1.
- •Содержание урока 2
- •1. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •2. Общие методы расчета химической аппаратуры
- •3. Системы размерностей
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 2.
- •Задание в портфолио
- •Требование учебно – нормативной документации по теме «Основы гидравлики»
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» Тема: «1.1. Основы гидравлики». Содержание урока 3
- •1. Понятие: гидромеханика, гидростатика, гидродинамика.
- •2. Жидкости: идеальные, реальные, капельные, упругие.
- •3. Основные свойства капельных и упругих жидкостей (плотность, вязкость, поверхностное натяжение). Их зависимость от температуры и давления.
- •2. Вязкость
- •3. Поверхностное натяжение.
- •4. Закрепление знаний, формирование умений
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 3.
- •Содержание урока 4
- •Плотность
- •Средняя молекулярная масса
- •Теплопроводность
- •Теплоёмкость
- •Энтальпия
- •6. Теплота испарения, теплота конденсации
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 4.
- •Содержание урока 5 (практическое занятие 1) Практическое занятие 1
- •Пояснения к работе.
- •Условия задач.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 5.
- •Задание в портфолио
- •Содержание урока 6
- •1. Гидростатическое давление.
- •2. Давление жидкости на дно сосуда.
- •4. Давление абсолютное, избыточное, разрежение.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 6.
- •Содержание урока 7
- •1. Гидравлические элементы потока жидкости: смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр.
- •2. Расход жидкости и средняя скорость.
- •3. Уравнение расхода.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 7.
- •Содержание урока 8
- •1. Материальный баланс потока (уравнение неразрывности потока).
- •2. Удельная энергия жидкости.
- •3. Уравнение Бернулли для реальной и идеальной жидкости (без вывода) и его физическая сущность.
- •4. Два режима движения жидкости.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 8.
- •Содержание урока 9
- •1. Критерий Рейнольдса и критическая скорость.
- •2. Понятие о теории подобия.
- •3. Критерии подобия гидравлических процессов.
- •4. Движение жидкости по трубопроводам.
- •5. Потери напора и давления на трение по длине.
- •6. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 9.
- •Содержание урока 10,11
- •1. Понятие о плёночном движении жидкости.
- •2. Расчёт простого трубопровода.
- •3. Гидравлический удар в трубопроводах.
- •4. Арматура: запорная, предохранительная, регулирующая.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 10,11
- •Содержание урока 12 (практическое занятие 2) Практическое занятие 2
- •Пояснения к работе.
- •Задание.
- •Часть 1.
- •Часть 2.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 12.
- •Содержание урока 13,14 (лабораторная работа 1) Лабораторная работа 1.
- •Домашнее задание 13,14
- •Требования учебно – нормативной документации по теме «Гидравлика сыпучего слоя»
- •Тема: «1.2. Гидравлика сыпучего слоя». Содержание урока 15
- •1. Движение жидкости и газа в слое сыпучего материала.
- •2. Характеристика слоя сыпучего материала: гранулометрический состав, пористость слоя, эквивалентный диаметр частиц.
- •2.1. Гранулометрический состав.
- •2.2. Порозность (пористость) слоя.
- •2.3. Эквивалентный диаметр частиц.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 15
- •Содержание урока 16,17 (лабораторная работа 2)
- •Лабораторная работа 2
- •Пояснения к работе
- •Порядок проведения работы
- •Содержание урока 18
- •Домашнее задание 18
- •Содержание урока 19 (2-38)
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Приложение а – Зависимость вязкости воды от температуры
- •Приложение б – Зависимость плотности воды от температуры
Теплопроводность
Способность тел проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Чем лучше тело проводит тепло, тем выше его коэффициент теплопроводности. Теплопроводность жидкостей, за исключением ртути невелика. Газы еще хуже проводят тепло, чем жидкости [5].
Коэффициент теплопроводности смеси нескольких жидкостей определяется по закону аддитивности (слагаемости):
(1.18)[21]
где
теплопроводность
смеси,
;
теплопроводность
компонентов смеси,
;
массовые
доли компонентов смеси.
Коэффициент теплопроводности жидкости при отсутствии справочных данных можно вычислить по формуле:
(1.19)[21]
где
теплопроводность
жидкости,
;
А – коэффициент, зависящий от степени диссоциации жидкостей (т.е. соединения нескольких молекул в группы)
Для ассоциированных(например, воды) жидкостей А = 3,58 * 10-8;
Для неассоциированных (например, бензол) жидкостей А = 4,22*10-8.
С – удельная
теплоёмкость жидкостей,
;
плотность
жидкостей, кг/м3;
М – молярная масса , кг/кмоль.
Теплоёмкость
Теплоёмкость (С) [ ]– отношение количества тепла, сообщаемое системе в каком-либо процессе, к соответствующему изменению её температуры.
Теплоёмкость индивидуальных веществ определяется по справочным данным.
Теплоёмкость смеси веществ определяется по закону аддитивности:
(1.20)[14]
где
теплоёмкость
смеси,
;
теплоёмкостьь
компонентов смеси,
;
массовые доли компонентов смеси.
Теплоёмкость жидкого нефтепродукта при любой температуре может быть определена по формуле:
(1.21)[14]
где
теплоёмкость
нефтепродукта,
;
относительная плотность нефтепродукта.
Т – температура, К.
Энтальпия
Энтальпия жидких веществ числена равна количеству тепла, необходимого для нагрева 1 кг продукта от 0 °С до заданной температуры.
Для жидкостей (если не происходит изменения агрегатного состояния вещества):
,
(1.22)[21]
I – энтальпия потока, Дж/кг;
удельная
теплоемкость,
Дж/кг*К;
t – температура, °С.
Для жидких нефтепродуктов определяют по формуле:
(1.23)[14]
где а – температурная поправка, определяется по приложению 20 [14] или расчётным способом по уравнению а=(0,0017Т+0,762Т-334,21).
Энтальпию смеси можно определить по правилу аддитивности:
(1.24)[14]
6. Теплота испарения, теплота конденсации
Теплота парообразования (r, Дж/кг)– это количество, которое нужно сообщить единице массы жидкости, находящейся при температуре кипения, для того чтобы перевести её в парообразное состояние. При конденсации пара происходит отвод того же количества теплоты. Это количество теплоты называется теплотой конденсации.
Теплота испарения (L, Дж/кг) численно равна теплоте конденсации.
Теплота испарения индивидуальных веществ определяется по справочным данным [8,9,14, 15,16,19, 22], или по формуле:
, (1.25)[14]
где L – теплота испарения (конденсации), Дж/кг;
I – энтальпия пара, Дж/кг;
i – энтальпия жидкости, Дж/кг.
Закрепление знаний, формирование умений.