Подобие аппаратов с мешалками, геометрическое

В случае гетерогенных реакций, при проведении которых на ход процесса влияет массообмен через межфазную поверхность, достижение одинаковых скоростей реакции требует дополнительного соблюдения равенства межфазной поверхности, рассчитанной на единицу объема реакционной системы. При разборе масштабирования аппаратов с мешалками было показано, что для выполнения этого условия необходимо сохранить геометрическое подобие аппаратов и равенство расхода мощности на перемешивание в расчете на единицу объема системы. При этих предположениях трудно соответствующим образом повысить интенсивность теплообмена в образце и практически возможен некоторый отход от геометрического подобия с целью увеличения поверхности теплообмена в аппарате большего масштаба. - [c.472]

Рис. 1-2. Геометрическое подобие двух аппаратов с мешалками.

Однако геометрическое подобие аппаратов удобнее выражать, вводя определяющий геометрический размер. Так, если в рассматриваемой модели аппарата с мешалкой за определяющий размер принять диаметр лопасти мешалки м и с ним сравнивать в данной модели все основные размеры [c.123]

Быстроходные и тихоходные мешалки обычно применяются в аппаратах, симплекс геометрического подобия которых = 0/с1 соответственно определяется неравенствами 2,0<Гд<8,0и 1,04 <Гд< 2,0. [c.761]

Уравнение (V-22) справедливо для постоянных геометрических параметров аппарата с мешалкой или же для семейства геометрически подобных аппаратов, инварианты геометрического подобия которых постоянны. Для описания теплоотдачи в различных аппаратах с мешалкой, которые не отвечают этим условиям, нужно применять следующие уравнения [c.234]

Кривые мощности, рассмотренные в главе II, зависят только от конструкционных размеров системы с перемешиванием в жидкой фазе и не зависят от ее объема. Таким образом, данные о мощности, затрачиваемой мешалкой, полученные в опытах на небольшом аппарате, например объемом 0,019 м , можно использовать для получения кривой мощности, справедливой для крупного аппарата, например объемом 19 м , при условии,- что между этими двумя системами существует геометрическое подобие. [c.48]

Если какой-то определенный вид аппарата с мешалкой будет считаться предпочтительным, т. е. предпочтение будет оказано некоторым симплексам геометрического подобия (обозначим их через 01, 021 ion), то обязательным для такого аппарата будут следующие зависимости [c.169]

Аналитическое определение критерия мощности Кл - Зависимости, представленные на графиках рис. 78—81, позволяют определить значения критерия мощности для аппарата, оборудованного центральным валом с одной установленной на этом валу мешалкой. При этом отношение диаметра аппарата О к диаметру мешалки должно находиться в пределах изменения симплекса Гд. В тех случаях, когда критерий геометрического подобия вновь создаваемого аппарата отличается от аналогичных критериев экспериментальной установки, величина критерия Кл/ определяется расчетным путем [c.114]

Моделированием процесса перемешивания жидкостей занимался также Голланд Используя результаты эксперимента в аппарате диаметром 150 жл с турбинной мешалкой (диаметром 50 ям), делающей 1000 об мин, он определял размеры и числа оборотов мешалки в аппарате емкостью 3,8 л для достижения той же степени перемешивания. Автор показал возможность решения этой задачи расчетом, исходя из безразмерных критериев геометрического, кинематического и динамического подобия. Необходимые размеры и числа оборотов турбинной шестилопастной мешалки в сосуде с отражательными перегородками приведены в табл. 12. [c.165]

Результаты изменения параметров при условии сохранения постоянства одного из них сведены в табл. 14,15. В случае геометрического подобия /0 = 0,33. В третьем столбце представлены результаты расчетов при постоянном числе оборотов мешалки в обоих аппаратах. Следует отметить резкое возрастание мощности и удельной мощности в промышленном аппарате. [c.507]

Понятие подобия было заимствовано из элементарной геометрии. Согласно определению элементарной геометрии, две плоские фигуры геометрически подобны, если они имеют равные соответствующие углы и отношения их соответствующих сторон равны между собой. Это утверждение можно применить для определения геометрического подобия химической аппаратуры и, в частности, для мешалок и аппаратов с мешалками. Следует, однако, подчеркнуть, что если в случае геометрических фигур можно без затруднений выполнить условие подобия, то в случае химической аппаратуры получение полного геометрического подобия, как правило, невозможно и даже нецелесообразно. Для определения подобия используют лишь наиболее важные параметры аппарата, которые влияние на его работу. [c.15]

Таким образом, при сохранении геометрического подобия с увеличением масштаба аппарата условие QjV = onst будет выполнено, если число оборотов мешалки будет возрастать пропорционально увеличению ее диаметра. Можно доказать, что критерий Рейнольдса должен в этом случае возрастать в соответствии с зависимостью [c.29]

Вследствие сложной структуры потоков в аппаратах с механическими мешалками моделирование этих аппаратов на основе теории гидродинамического подобия оказывается практически невозможным. Иными словами, равенство критериев гидродинамического подобия при геометрическом подобии модели и промышленного аппарата не обеспечивает одинаковую эффективность перемешивания жидкостей. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев это условие достигается при одинаковом удельном расходе энергии N/V = onst) в геометрически подобных аппаратах разных размеров. Таким образом, если в двух аппаратах с диаметрами и Dj, наполненных жидкостями различных плотностей (рх и ра) до уровней и //а, мешалки с диаметрами и 2 имеют частоты вращения и об/с, то должно удовлетворяться равенство [c.192]

В связи со сложной структурой потоков в аппаратах с мешалками процесс перемешивания исследуется на моделях, а результаты исследований обобщаются в виде эмпирических уравнений с использованием критериев подобия в качестве обобщенных переменных. Как известно из теории подобия (см. гл. I), для получения адекватных результатов необходимо, чтобы при соблюдении условий геометрического подобия были одинаковыми для модели и образца определяющие критерии подобия. Соблюдение этого условия для процессов перемешивания представляет большие трудности, а часто оказывается вообще невозможно. Поэтому при моделировании принимают за основу постоянство параметра, имеющего наиболее существенное значение для рассматриваемого конкретного процесса. В качестве такого параметра часто используют расход энергии на единицу объема перемешиваемой жидкости M/V = onst. Из определения критерия Эйлера следует, что расход энергии пропорционален n d p. Объем аппарата пропорционален кубу его определяющего размера, за который принимается диаметр D. Таким образом условие N/V = onst для двух аппаратов можно записать в виде [c.223]

Представляет интерес исследование экономики простого смесительно-отстойного экстрактора предпринятое для определения оптимального метода перехода от лабораторных моделей к аппаратам промышленных размеров. Обычно аппараты с мешалками моделируют по принципу равенства времени пребывания жидкостей в аппарате и энергии, вводимой мешалкой в единицу объема жидкости, равного в данном случае объему аппа-)ата (при наличии геометрического подобия натуры и модели). 1сли диаметры большого и малого аппаратов равны соответственно Ti и Гг, то условие моделирования можно выразить равенством [c.624]

I Бласинский и Босс [5, 6] провели обширные исследования массоотдачи, осложненной химической реакцией, в системах жидкость — твердое тело. Исследования велись в десяти геометрически подоб- ных аппаратах с открытыми турбинными мешалками. Диаметр сосудов О был равен 93—295 мм. Отражательные перегородки в сосудах не устанавливались. Каждая мешалка имела шесть прямых лопаток. Аппараты были стеклянными, цилиндрической формы, с плоским дниш ем. В качестве твердого реагента А использовались таблетки бензойной кислоты, а в качестве жидкого реагента В — водные растворы гидрата окиси натрия и гидрата окиси калия. [c.319]