ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование аппаратов с перемешивающими устройствами, в которых происходит передача тепла из "Перемешивание в химической промышленности" Если в каком-либо специальном случае проявляется влияние трех переменны-х одновременно, то при увеличении геометрических размеров также возможна только неравномерная деформация модели. Определить влияние всех трех переменных одновременно очень трудно. [c.262] Если в модели и промышленном аппарате будут применяться различные жидкости, следует учитывать, что величина J не безразмерна и для ее расчета нужно применять однородную систему единиц. [c.263] Уравнение (IV, 3) можно упростить еще больше, если ограничить моделирование каким-либо одним из четырех условий [72]. [c.263] В дальнейшем изложении будут рассмотрены зависимости скорости и потребляемой мощности для отдельных случаев. [c.263] Значения коэффициентов теплоотдачи в промышленном аппарате будут в этом случае уменьшаться пропорционально увеличению модели. [c.264] Расход мощности, так же как и коэффициент теплоотдачи, будет обратно пропорционален переходному множителю, т. е. в промышленном аппарате они будут меньшгми, чем в модели. [c.264] Если увеличение модели произведено при условии сохранения динамического подобия, то в промышленном аппарате окружная скорость уменьшится пропорционально переходному множителю, а число оборотов—пропорционально квадрату его. Например, при пятикратном увеличении модели число оборотов в- промышленном аппарате уменьшится в 25 раз. Очевидно, что моделирование по динамическому подобию ограничено, так как увеличение модели не может быть слишком большим. Моделирование при сохранении динамического подобия приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи в промышленном аппарате, следовательно возрастает необходимая поверхность теплообмена, т. е.—размеры оборудования. Однако, как следует из уравнения (IV, 6), этот прием выгоден с энергетической точки зрения. [c.264] Отношение коэффициентов теплоотдачи пропорционально переходному множителю в степени г—1, где г—показатель степени у критерия Рейнольдс —положительное число, меньшее единицы. Коэффициент теплоотдачи в этом случае также уменьшается, однако меньше, чем при моделировзнии по динамическому подобию. [c.265] Таким образом, с увеличением размеров модели при моделировании по постоянной скорости жидкости происходит гораздо меньшее снижение коэффициента теплоотдачи, а расход мощности в производственной установке возрастает пропорционально квадрату переходного множителя. [c.265] Это соотношение выведено Раштоном для моделирования мешалок при теплопередаче [131]. Значение показателя степени г находится в пределах 0,5—0,67. Для турбинной мешалки с ровными прямыми лопатками, как следует из рис. 107, г=0,67. [c.265] При изменении значения показателя степени г в пределах 0,5ч-0,67 расход мощности возрастает пропорционально переходному множителю в степени 5- 3,5. Этот способ увеличения модели рекомендуется в тех случаях, когда нужно сохранить общее количество тепла, передаваемого через определенную поверхность теплопередачи, например, если опасаются загрязнения или местной коррозии. [c.266] Следует отметить, что при таком методе моделирования не будут соблюдены условия гидродинамического подобия. Необходимо помнить об уменьшении критерия Рейнольдса в модели, если проектирование модельной системы проводят, исходя из размеров промышленного аппарата. При значительном уменьшении размеров аппарата гидродинамический режим в модели может оказаться переходным или ламинарным, т. е. таким, при котором основное расчетное уравнение (IV, 1) неприложимо. [c.266] Выбирая г=0,67 из уравнения (IV, 14), определим, что потребляемая мощность в промышленном аппарате будет наибольшей по сравнению с остальными рассмотренными случаями. [c.267] Для большей наглядности сравнирл описанные способы моделирования систем, в которых происходит теплопередача при перемешивании. Рабочие условия в промышленных аппаратах приведены в 3-м столбце табл. 10. Другие свойства системы приняты следующими вязкость ц=1 мн-сек1м плотность р=1000 кг/м показатель степени г=0,67. Характеристики модельной системы при четырехкратном уменьшении промышленного аппарата приведены в столбцах 4—7-м этой таблицы. [c.267] Как следует из данных, приведенных в табл. 10, для практического применения имеют значение второй (да=соп=1) и третий способы (а=соп51). Большое увеличение чисел оборотов в модели при постоянном Ксц ведет к чрезмерному повышению затрат мощности в модели. При постоянном отношении количества тепла к объему может оказаться, что опыт проходит на нижней границе турбулентного режима течения и что экспериментальные данные не могут быть достаточно надежно использованы при увеличении модели. [c.268] Вернуться к основной статье