Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
При рещении практических задач часто приходится вычислять количество жидкости, вытекающее из трубопровода или сосуда. Эти задачи решаются также прн помощи уравнения Бернулли.

ПОИСК





Основные понятия. Теоремы подобия. Преобразование дяффе енциальных уравнений методом подобия. Основные принципы теории размерности Гидродинамическое подобие

из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5"

При рещении практических задач часто приходится вычислять количество жидкости, вытекающее из трубопровода или сосуда. Эти задачи решаются также прн помощи уравнения Бернулли. [c.50]
Из равенства (30) видно, что скорость истечения Шо жидкости равна скорости падения тел с высоты Я, т. е. это равенство есть не что иное, как известная формула Торичелли. [c.51]
Однако практически количество вытекающей жидкости меньше вычисленного по этой формуле вследствие сжатия струи жидкости в отверстии, т. е. уменьщения ее сечения, и трения реальной жидкости в отверстии, через которое она вытекает. [c.51]
Практический интерес представляет время истечения жидкости из резервуара при отсутствии притока жидкости в резервуар, т, е. время опоражнивания резервуара через отверстие заданного сечения. [c.52]
Представим себе резервуар, заполненный жидкостью до высоты Яь в дне которого имеется отверстие с сечением /. [c.52]
В том случае, когда сечение сосуда не является постоянным, например при истечении из конических резервуаров и из горизонтальных цистерн, вопрос решается при помощи уравнения (32). [c.53]
Основные понятия. Технологические процессы в большинстве случаев представляют собой сложный комплекс различных физических, физико-химических и химических явлений. Пользуясь, для изучения их, самыми общими законами физики и химии, эти явления можно описать дифференциальными ура(внениями. [c.53]
Полученные дифференциальные уравнения или система уравнений отвечают не только одному исследуемому явлению, а целому классу подобных явлений, и для выделения из этого класса одного конкретного явления необходимо ограничить дифференциальное ура Внение дополнительными условиями, называемыми условиями однозначности. [c.53]
Условия однозначности включают 1) геометрические размеры системы, в которой протекает процесс 2) физические константы веществ, находящихся в системе 3) характеристику начального состояния системы (начальная температура, начальная скорость, начальная концентрация и т. д.) 4) состояние системы на ее границах. [c.53]
Условия однозначности могут быть даны в форме уравнений, связывающих те или иные физические величины, например боковая поверхность шара может быть выражена уравнением, связывающим поверхность шара с его диаметром. [c.53]
Решенное таким образом дифференциальное уравнение приводит к аналитическим зависимостям, которые связывают друг с другом все основные величины, характеризующие данное явление. Эти зависимости и являются в большинстве случаев расчетными формулами, используемыми в инженерной практике. [c.53]
Однако часто дифференциальные уравнения не могут быть решены известными в математике методами, и поэтому во многих случаях удается дать только математическую формулировку задачи и установить условия однозначности. [c.53]
В таких случаях приходится обращаться к экопериментальному исследованию данного явления и находить связь между характеризующими его величинами в форме чисто эмпирических уравнений, составленных на основе данных опыта. Такие уравнения являются частными и могут быть распространены только на данный конкретный случай, для которого они получены. [c.54]
Частные эмпирические уравнения широко используются в инженерной практике, однако следует стремиться при исследовании любого сложного явления решать задачу в общем виде, находя такие закономерности и такие уравнения, которые позволили бы данные единичного опыта распространить на более широкий круг явлений. [c.54]
Этого можно достичь путем применения к обработке данных опыта особого метода, который разработан в учении о подобии явлений, или, как это принято называть, путем применения к обработке данных опыта теории подобия. [c.54]
Эксперимент и обработка полученных опытных данных приводят к наиболее плодотворным результатам при учете основных положений теории подобия. Особенно ценные выводы удается получить при исследовании сложных процессов, зависящих от большого числа параметров. Так, например, в гидравлике при изучении движения жидкости по трубам долгое время пользовались эмпирическими формулами многих исследователей, и лишь при помощи теории подобия и размерности удалось объединить в стройную теорию большинство имевшихся экспериментальных данных. [c.54]
Одним из основных принципов теории подобия является выделение из класса явлений, описываемого общим законом (процессы движения жидкостей по трубам и каналам, процессы диффузии, теплопроводности и др.), группы подобных явлений. [c.54]
Подобными явлениями называют такие явления, для которых отношения сходственных и характеризующих их величин постоянны. [c.54]
Различают 1) геометрическое подобие, 2) подобие физических величин, 3) временное подобие и 4) подобие начальных и граничных условий. [c.54]
Геометрическое подобие предполагает, что сходственные размеры данного тела и ему подобного — параллельны и их отношение выражается постоянной величиной. [c.54]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте