4 Мат. Балланс потока, привести вывод ур-ния расхода и неразрывности потока.
6. Объяснить сущность явления гидравлического сопротивления трубопроводов.
При движении реальной жидкости по трубопроводам происходит потеря напора или давления, обусловленная сопротивлением трения и местными сопротивлениями, возникающими при изменении направления или скорости потока (сужения, расширения, вентили, изгибы и т.д.).
Потери на трение имеют место по всей длине трубопровода
7. Охарактеризовать явление псевдоожижения, объяснить основное условие осуществления псевдоожиженния и его характеристики, привести примеры его применения.
Псевдоожижение — это процесс, подобный сжижению, в котором вещество, состоящее из зернистых частиц, переводится из состояния со свойствами, подобными свойствам твёрдой статической массы, в состояние со свойствами, подобными свойствам динамической жидкой массы.
Этот процесс происходит, когда жидкость (капельная жидкость или газ) движется вверх через зернистый материал.
Когда поток газа вводится через дно смеси зернистого материала с жидкостью или газом, этот поток будет двигаться вверх через пустоты между зёрнами материала. При низких скоростях газа, силы аэродинамического лобового сопротивления каждого из зёрен, действующие со стороны потока газа, также невелики, и поэтому слой остаётся в связанном состоянии. При увеличении скорости потока газа силы аэродинамического лобового сопротивления, действующие на зёрна, возрастают и начинают противодействовать силам гравитации, что принуждает слой к увеличению его объёма. Последнее обусловлено тем, что твёрдые зёрна стремятся двигаться друг от друга. Дальнейшее увеличение скорости потока приводит к тому, что объём достигает некоторого критического значения, при котором поднимающие зёрна вверх силы аэродинамического лобового сопротивления становятся равными гравитационным силам, тянущим зёрна вниз. Это приводит зёрна к тому, что они «висят» в потоке газа или жидкости. При критическом объёме слой обладает свойствами жидкости. При дальнейшем увеличении скорости потока газа, «единая плотность» («средняя плотность») слоя будет продолжать уменьшаться, и процесс псевдоожижения будет становиться более интенсивным до тех пор, пока зёрна не перестанут образовывать единый слой и частицы не начнут подниматься вверх, увлекаемые потоком газа.
8. Охарактеризовать структуру потоков и распределение жидкости в аппарате. Описать идеальные физические модели структуры потоков.
Структура потоков и распределение времени пребывания среды в аппарате из-за сложности конструкции неодинаково. Отдельные частицы находятся в аппарате в разное время, это влияет на эффективность процесса. Для расчёта аппарата при проектировании пользуются идеальными моделями. Модель идеального вытеснения – это состояние потока когда он движется параллельно самому себе без смешения частиц с соседним потоком, поток движется аналогично поршню и называется поршневым. Аппараты с поршневым движением – аппараты идеального вытеснения.
Модель идеального смешения – это состояние потока в проточном аппарате когда обеспечивается мгновенное и полное смешение поступающих и имеющихся частиц.