Гидродинамический расчет аппаратов

Гидродинамический расчет аппаратов 83 [c.83]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АППАРАТОВ [c.83]

Гидродинамический расчет аппаратов 85 [c.85]

Гидродинамический расчет аппаратов 87 [c.87]

Гидродинамический расчет аппаратов 89 [c.89]

Несмотря на высокий уровень развития современной гидродинамической теории, далеко не все задачи могут быть решены теоретически с достаточной для практических целей точностью. Многие задачи приходится решать экспериментально. При создании современных гидравлических и газодинамических машин, приборов, летательных аппаратов, сооружений и т. п. гидродинамический расчет является важнейшим и обязательным этапом проектирования, но все же результирующая оценка качеств и характеристик создаваемой машины или сооружения производится на основе экспериментальных испытаний модели или натурного объекта. Роль гидродинамического эксперимента [c.117]

Несмотря на высокий уровень развития современной гидродинамической теории, далеко не все задачи могут быть решены теоретически с достаточной для практики точностью и надежностью. Многие задачи приходится решать экспериментально. При создании современных гидравлических и газодинамических машин, приборов, летательных аппаратов, сооружений и т. п. гидродинамический расчет является важнейшим и обязательным этапом проектирования, но все же результирующая оценка качеств и характеристик создаваемой мащины или сооружения производится на основе экспериментальных испытаний модели или натурного объекта. Роль гидродинамического эксперимента велика, и существует обширный раздел гидромеханики, составляющий в значительной степени самостоятельную дисциплину — экспериментальную гидродинамику (или экспериментальную аэродинамику, если речь идет об опытах с воздушной средой). [c.126]

Применительно к расчету теплообменных аппаратов процессы гидродинамики отличаются от процессов тепло- и массообмена тем, что для процессов гидродинамики невозможно получить зависимости, аналогичные уравнениям (2-20), (2-37), (2-39), которые могли бы служить основой для разработки метода расчета гидродинамических характеристик аппаратов. Основные причины этого отличия заключаются в следующем [c.66]

Расчет гидродинамического сопротивления аппарата [c.97]

ТЕПЛОВОЙ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ [c.161]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ [c.228]

Основной задачей гидродинамического расчета теплообменного аппарата является определение его общего гидравлического сопротивления при заданном расходе теплоносителей. В начальной стадии расчета устанавливают связанные технико-экономическими показателями требования к гидравлическим сопротивлениям аппарата, надежности циркуляции, устойчивости работы на разных режимах и т, д. [c.228]

Тепловой и гидродинамический расчеты создают основу для расчета теплотехнической надежности аппарата, в котором учитываются отклонения от номинальных значений параметров из-за неточности изготовления аппарата и погрешностей расчетных методик. [c.229]

Предварительный гидродинамический расчет производят после составления теплового баланса аппарата. Он заключается в определении расходов и скоростей теплоносителей в отдельных элементах аппарата. Расчет сопротивлений элементов производят как исключение, например, в том случае, когда без знания перепада давлений в трубной системе невозможно определить коэффициент теплоотдачи от поверхности труб. Эта стадия гидродинамического расчета предшествует детальному тепловому расчету. [c.229]

Определение пространственных гидродинамических параметров потока (поля скоростей, давления, плотности), как правило, позволяет вскрыть физическую картину рассматриваемой конкретной задачи. Для практических гидродинамических расчетов конкретных типов аппаратов и их оптимизации необходимо знать силу трения на поверхности, обтекаемой потоком жидкости или газа, что позволяет определить потери давления (при течении жидкости в канале) или потери кинетической энергии потока (при внешнем обтекании тел) с позиций одномерной модели течения. [c.17]

Гидродинамический расчет включает определение суммарного сопротивления движению теплоносителя в каналах теплообменников, которое состоит из сопротивления трения о стенки каналов Арт и местных сопротивлений Дрм, возникающих при изменении сечения канала и при входе и выходе теплоносителя из аппарата [c.104]

Установленная зависимость сопротивления кипящего слоя зерна от величины удельной нагрузки (высоты слоя), от влажности зерна и от режима псевдоожижения дает возможность производить гидродинамический расчет сушильных аппаратов с кипящим слоем зерна. [c.65]

Технологический расчет сушильных аппаратов циклонного типа содержит обычные этапы материальный и тепловой балансы, гидродинамический расчет, кинетический расчет процесса сушки, объема и основных размеров рабочей зоны сушилки, гидравлический расчет. Материальный и тепловой балансы решаются как обычно для конвективной сушки. Что касается кинетических, гидродинамических и гидравлических расчетов, то в настоящее время не создано еще единой теории, позволяющей получить общие зависимости для всех вариантов конструкций сушильных циклонных аппаратов. В связи с этим на практике используют экспериментально полученные зависимости, максимально приближенные к соответствующему варианту сушильного аппарата. Эти зависимости приведены в специальной технической литературе по сушке [44, 57]. [c.520]

После теплового расчета выполняют гидродинамический и механический расчеты аппарата. В подогревателях обычных конструкций гидродинамическое сопротивление определяют обычно только со стороны воды, поскольку паровое сопротивление в этих аппаратах весьма мало. Механический расчет включает проверку прочности всех элементов аппарата по нормам Котлонадзора и проверку трубок станционных подогревателей на вибрацию. [c.190]

Глава 3 посвящена решению одного из фундаментальных вопросов химической технологии - массообмену в пленке жидкости в условиях волнообразования. Впервые теоретически установлено, что эффективность массообмена в пленке жидкости при волнообразовании определяется волновыми характеристиками, и прежде всего длиной волны, которая зависит от физико-химических и режимных параметров течения. Установление этого эффекта позволило не только объяснить причину высокой интенсивности массообмена при волнообразовании, но предсказать определяющий вклад когерентных волновых структур в расчеты эффективности массообмена как высокопроизводительных высокоэффективных тепломассообменных аппаратов, так и в расчеты аппаратов с регулярными контактными устройствами. Установленный эффект имеет и теоретическое значение. Если в теории пограничного слоя факт существования поперечного размера, зависящего от физико-химических и режимных параметров, известен был давно (толщина гидродинамического, диффузионного и теплового слоев), то существование продольного характерного размера (длины волны) доказано нами впервые на примере массообмена при волнообразовании. Именно при таком массообмене в качестве характерного размера длины выступает не длина контактного устройства (трубка), а длина волны, которая в несколько раз меньше длины трубки, что и обусловливает высокую эффективность массообмена в этих условиях. [c.4]

В работе [10] показано, что проектирование аппарата успешно может быть выполнено расчетом его как гидродинамической решетки с густотой [c.287]

Полученные уравнения гидродинамического сопротивления тепломассообменных аппаратов в таком общем виде могут применяться для любых процессов и аппаратов, так как ограничений наложено не было. При этом для адиабатного и других изомерных процессов, а также для сухого аппарата (когда расход жидкости равен нулю) расчет гидродинамического сопротивления следует проводить методом последовательных приближений, так как прямой путь связан с необходимостью раскрытия неопределенностей, что затрудняет расчет. Полученные уравнения мало отличаются от классических уравнений для гидравлического сопротивления при изотермических условиях. В них установлена единая поправка на тепломассообмен в виде комбинированного комплекса КЬ, отражающего взаимное влияние теплообмена и гидродинамики. [c.69]

В книге рассматриваются вопросы проектирования теплообменных аппаратов судовых и стационарных ядерных энергетических установок. Особое внимание уделено описанию теплообменных аппаратов первого контура и их особенностям. Приводятся рекомендации по тепловому, гидродинамическому и прочностному расчетам теплообменных аппаратов. Описываются их конструкции и кратко излагаются технологические вопросы. [c.2]

В первой главе рассмотрено назначение различных теплообменных аппаратов и их место в схемах ядерных установок. Во второй главе приведены типичные конструкции теплообменных аппаратов, их элементов и изложены некоторые технологические и эксплуатационные вопросы. В третьей и четвертой главах даны конкретные рекомендации по проведению тепловых, гидродинамических и прочностных расчетов. Вспомогательные материалы к этим главам помещены в приложениях. [c.3]

Нами уже говорилось о существовании перепада давления по обеим сторонам лопаток направляющего аппарата. Помимо изменения угла атаки и гидродинамических характеристик потока при различных открытиях направляющего аппарата этот перепад объясняется конфузорностью межлопаточных каналов, и, как показали исследования МИСИ им. В. В. Куйбышева, несовершенством методики расчета спиральных камер, не учитывающей изменение направления потока в пределах статора [30]. Перепад этот может достигать больших значений. [c.89]

Гидродинамическая обстановка. Повышение вязкости и плотности раствора ухудшает гидродинамическую обстановку в слое смолы, в результате чего снижается производительность аппарата. Наиболее важными факторами, определяющими гидродинамическую обстановку в аппарате, следует считать величину гидравлического сопротивления распределительных устройств, сопротивление потоку слоя смолы и скоростные сопротивления в коммуникациях. Выбор и конструктивное исполнение распределительных и удерживающих смолу устройств осуществляется с таким расчетом, чтобы обеспечить равномерность потока ( поршневой режим ) через слой смолы и создать минимальное гидравлическое сопротивление этих систем для снижения энергетических затрат на перемещение жидкостей. [c.298]

Учебник составлен в соответствии с программой курса гидромеханики для специальности гидравлические машины и средства автоматики . Книга может быть использована студентами других машиностроительных специальностей, а также инженерами, работающими в областн гидродинамических расчетов машин и аппаратов. [c.2]

Книга является прежде всего учебным пособием по курсовому и дипломному проектированию аппаратов, в которых протекают рассматриваемые в ней процессы. Однако она безусловно явится также пособием при изучении многих разделов курсов Внутрикот-ловые процессы , Процессы и аппараты химической технологии , Холодильные и компрессорные машины , Криогенная техника . Чтобы облегчить освоение новых методов теплового и гидродинамического расчетов, в книге наряду с изложением современных представлений теории и ознакомлением с новыми количественными зависимостями приводятся примеры расчетов ряда аппаратов. [c.4]

Гидродинамика и теплообмен в аппаратах опреснительной установки взаимосвязаны между собой и всецело определяют их эффективность и конструктивное совершенство. Гидравлическое сопротивление зависит от скорости, проходящей через теплообменник среды. Поэтому стремление уменьшить сопротивление приводит к снижению скорости, а значит и интенсивности теплообмена. Вопросы гидродинамического расчета теплообменников различного типа подробао рассмотрены в [25]. [c.170]

Выбор метода расчета аппаратов этого вида зависит от способа создания межфазной поверхности, через которую осуществляется тепло- и массообмен, конструктивных особенностей аппаратов (рис. 4.6). Размеры межфазной поверхности, так же как коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, зависят не только от конструктивных характеристик, но и от гидродинамических режимов движения теплоносителей. Каждая из этих величин в отдельности не может быть определена с необходимой точностью. Поэтому расчет таких аппаратов выполняют, как правило, используя эмпирические зависимости, в которые в качестве определяемого параметра входят юэффициенты теплопередачи, отнесенные к единице рабочего обьема аппарата (для полых скрубберов), единице площади сечения (для барботажных тарельчатых и пенных аппаратов) нормированный [c.183]

Верхний предел скорости воды лимитируется гидродинамическим сопротивлением аппаратов (расходом энергии на насосы). Наивыгоднейшая скорость в каждом отдельном случае может быть определена технико-экономическими расчетами при помощи сопоставления изменения стоимости аппаратуры при интенсификации теплообмена и расхода электроэнергии. Обычно принимают скорость воды в латунных трубках не выше 3 м1сек, а в подогревателях высокого давления со стальными трубками — до 4—5 м1сек. [c.24]

Многие области техники используют достижения механики жидкости к газа. Авиация и кораблестроение, основными проблемами которых являются скорость, устойчивость и управляемость самолета, ходкость, устойчивость и управляемость судна, неразрывно связаны с аэродинамикой и гидродинамикой. Такая смежная с авиацией отрасль техники, как реактивная техника, не только использовала достижения предыдущей эпохи, но и поставила, главным образом, перед газовой динамикой, ряд новых задач, послуживших дальнейшему значительному развитию этой сравнительно молодой отрасли механики жидкости и газа. Так, например, конкретная задача о возвращении космического корабля или баллистической ракеты на землю через плотные слои атмосферы вызвала к жизни многочисленные исследования по борьбе с разогревом поверхности твердого тела за счет тепла, возникающего при диссипации механичес ой энергии потока вблизи поверхности тела (в пограничном слое), с плавлением или сублимацией (непосредственным испарением твердой поверхности без прохождения процесса предварительного оплавления) поверхности корпуса ракеты. Совокупность этих и многих других близких задач привела к образованию нового раздела механики жидкости и газа — аэротермодинамики. Отметим еще важное значение гидроаэродинамики и газодинамики в турбостроении и двигателестрое-НИИ, особенно в создании реактивных и ракетных двигателей. Проточные части гидротурбины, паровой и газовой турбин, реактивного двигателя, компрессора или насоса представляют собой сложные конструкции, состоящие из ряда неподвижных (направляющие аппараты) и подвижных (рабочие колеса) лопастных систем. При вращении рабочих колес составляющие их лопатки обтекаются с большими относительными скоростями водой, газом или паром. От правильного гидродинамического расчета формы профилей и конструкции лопаток рабочих колес зависит достижение требуемой мощности машины, ее высокого коэффициента полезного действия. Надо также уметь рассчитывать и лопастные направляющие аппараты водяной, воздушной или газовой 1урбины, улучшать и другие элементы проточной асти, от гидроаэродинамического совершенства которых зависит качество турбины в целом. [c.16]

Важные показатели технического уровня машин и аппаратов — габариты, интенсивность и надежность работы, качество продукции в металлургической, энергетической, нафтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, связанных с получением изделий из полимерных материалов, гидроэкструзией металлов, нанесением покрытий на различные поверхности, в значительной степени определяются гидродинамическими процессами. Значительно улучшить перечисленные показатели позволяет научно обоснованный гидродинамический расчет. [c.3]

Метод расчета многокомпонентного массо- и теплообмена в движущихся средах предложен в (11. Особенность этого метода состоит в том, что с его помощью можно решать задачи массообмена, организованного на различных контактных устройетвах тепломассообменных аппаратов, работающих во всевозможных гидродинамических режимах. Суть метода состоит в том, что все уравнения тепломассообмена в многокомпонентных смесях, записанных в матричном виде, с помощью известных матричных преобразований редуцируются в уравнения скалярного вида, решения которых либо известны, либо значительно упрощаются. [c.85]

Вместо функции тока для составления интегрального уравнения можно использовать потенциал ф скорости в этом случае условием на контуре обтекаемого тела будет d(pldn L = 0. Можно также применить аппарат теории аналитических функций, в частности их представление криволинейными интегралами для получения интегральных уравнений, определяющих комплексный потенциал и сопряженную скорость. Этот метод применяется для расчетов гидродинамических решеток [4]. [c.249]

При расчете тепловых и гидродинамических процессов в аппаратах, где используется принцип закрзщенного движения, необходимо иметь сведения об основных характеристиках внутреннего закрученного потока, таких как — шаг закрутки, длина и относительная кривизна винтовой линии, предельное число витков винтовой линии и т. д. Имеющиеся в литературе результаты [67] относятся к внутренним потокам с постоянным по длине шагом закрутки (шнеки, скручешшю ленты) и не могут быть использованы для расчета каналов, в которых вследствие действия сил вязкости интенсивность закрутки потока уменьшается. [c.183]

В постановке и решении ряда задач аэродинамики, в частности для схематизации движения воздуха и его действия на тела, немаловажную роль ыграли различные гидродинамические модели [26] При этом большую роль сыграли ударная теория сопротивления И. Ньютона (1686 г.), теория идеальной несжимаемой жидкости, разработанная Д. Бернулли (1738 г.) л Л. Эйлером (1769 г.), теория вязкой несжимаемой жидкости, созданная А. Навье (1822 г.) и Дж. Г. Стоксом (1845 г.), теория струйного обтекания тел, развитая Г. Гельмгольцем (1868 г.), Г. Кирхгофом (1869 г.), а в дальнейшем Рэлеем (1876 г.), Д. К. Бобылевым (1881 г.), Н. Е. Жуковским (1890 г.), Дж. Мичеллом (1890 г.), А. Лявом (1891 г.). Особое значение для становления аэродинамики имели работы Г. Гельмгольца, заложившего основы теории вихревого движения жидкости (1858 г.). В начале XIX в. появились понятия подъемной силы (Дж. Кейли) и центра давления. Дж. Кейли впервые попытался сформулировать основную задачу расчета полета аппарата тяжелее воздуха как определение размеров несуш,ей поверхности для заданной подъемной силы [27, с. 8]. В его статье О воздушном плавании (1809 г.) предложена схема работы плоского крыла в потоке воздуха, установлена связь между углом атаки, подъемной силой и сопротивлением, отмечена роль профиля крыла и хвостового оперения в обеспечении продольной устойчивости летательного аппарата я т. п. [28]. Кейли также занимался экспериментами на ротативной маши-де. Однако его исследования не были замечены современниками и не получили практического использования. [c.283]

Для инженерного расчета контактных аппаратов, как правило, применяют методы расчета тепло- и массобмена, представленные первым направлением. Оно характеризуется многообразием методов расчета контактных аппаратов, в известной мере отражающим сложность гидродинамической и теплофизической обстановки Б их реактивных пространствах и, в особенности, различие способов образования межфазовой поверхности, ее структуры, а также ее неоднородность и полидисперсность. [c.41]

Одни из перечисленных выше наблюдёШи и sami Ti-мостей для фонтанирующего слоя носят чисто качественный характер, другие же — количественные данные — справедливы лишь для частных случаев. Эмпирические корреляции для расчета минимальной скорости фонтанирования и гидравлического сопротивления фонтанирующего слоя, которые будут приведены в конце раздела, также не являются обобщенными и надежными, так как гидродинамика фонтанирующего слоя изучена еще недостаточно. Причина этого лежит в том, что большинство исследователей, применяя фонтанирующий слой для осуществления в нем сушки, газификации и других процессов, довольствовалось снятием суммарных характеристик и показателей этих процессов в конкретных образцах аппаратов и не занимались исследованием гидродинамической структуры фонтанирующего слоя. [c.173]

Разработанная в НИИхиммаш двухсекционная сушилка с направленно-пере-мещающнмся виброкипящим слоем по своей гидродинамической модели приближается к аппаратам идеального вытеснения, когда время пребывания всех частиц в аппарате одинаково. За счет этого достигается равномерная сушка, причем время пребывания материала в зоне сушки может регулироваться от 1—2 мин до нескольких часов. Сушнлкй с виброкипящим слоем предназначены для глубокой сушки тонкопористых и плохо ожнжаемых тонкодисперсных материалов. Теория и методы расчета типовых сушилок с активными гидродинамическими режимами для дисперсных материалов рассмотрены в [71]. [c.644]

В основу различных вариантов расчета положен материальный баланс, сведения о тепло-массопередаче и гидродинамической обстановке в аппарате. Применительно к статическим условиям процесса массообмена по Гельфериху [5] может быть определено время т, необходимое для понижения концентрации сорбируемого иона в растворе от исходной до конечной (заданной) [c.322]

Здесь речь идет о гидродинамической обстановке, воспроизведенной по физическим параметрам в объеме колонки промышленного назначения с использованием данных, полученных на установках лабораторного масштаба, и теоретических расчетов. Необходимо указать, что усилиями ряда научных коллективов создаются предпосылки для прогнозирования сорбционных процессов на базе опыта водоочистки и очистки газов с использованием твердых сорбентов. Отдельные вопросы нашли свое разрешение. Так, гидравлика течения жидкостей через неподвижный и подвижный слой смолы имеет приближенное формальное описание с использованием элементарного математического аппарата. Все многообразие физико-химических и тепловых процессов, сопровождающих операции сорбции и элюирования цветных и редких элементов, отражено в небольшой части и лишь применительно к отдельным видам смол, а также к конкретным сорбируемым (десорбируемым) элементам. При моделировании соблюдается гидродинамическая обстановка нахождения смолы, ее масоообменные характеристики и режим теплообмена. [c.324]

Наибольший интерес представляют противоточные ионообменные аппараты. При разработке конструкций таких аппаратов вызывает особое затруднение практическая организация противотока смолы раствору и их механическое разделение. При этом может иметь место возрастание ВЭТТ по сравнению с неподвижным слоем смолы за счет повышенной турбулиза-ции потоков. Теоретически рассчитать в этих условиях ВЭТТ пока очень трудно и обычно ее величину берут из экспериментально выполненных работ. С. Г. Котельников и др. [370] на лабораторной установке, ионообменная колонка которой имела независимые потоки смолы и раствора, определили ВЭТТ при разделении лития и аммония в солянокислых растворах. Полученные результаты предложено использовать при расчете колонны промышленного назначения, работающей в идентичном гидродинамическом режиме. [c.326]

Задачи аэро- и гидродинамической устойчивости можно разделить на две группы. К первой группе относят статические задачи, при решении которых используют соотношения стационарной аэро- и гидродинамики установившихся течений без учета сил инерции, демпфирующих сил и других временных факторов. К задачам статической устойчивости относят многие задачи выпучивания пластинок, оболочек, панелей обшивки летательных аппаратов, скручивания крыльев. Статическую форму потери устойчивости аэроупругих и гидроупругих систем называют дивергенцией, а величину скорости потока и , при которой происходит данное явление, -критической скоростью дивергенции. Расчет дивергенции сводится к определению критических величин параметров конструкции и потока, обеспечивающих возможность существования отклоненных (слабоискривленных) форм конструкции. Уравнения, применяемые для расчета дивергенции, могут быть записаны в виде [c.516]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...