Расчет и конструирование основного оборудования отрасли. Часть I. Аппараты с механическими перемешивающими устройствами. Беляев В М - 5 стр.

UptoLike

5
где ρплотность;
τ время;
Vобъем;
α угол между вектором скорости и нормалью к контрольной по-
верхности S.
Первый интеграл в уравнении ха-
рактеризует расход вещества через кон-
трольную поверхность, а второйско-
рость накопления вещества в контроль-
ном объеме.
Для химических аппаратов можно пола-
гать, что вектор скорости потока перпендику-
лярен контрольной поверхности в точках входа
и выхода и параллелен ей в остальных точках,
поэтому это уравнение можно проинтегриро-
вать:
222 111
0
dM
uS uS .
d
ρ
−ρ + =
τ
Два первых слагаемых в уравнении есть разность потоков на вы-
ходе и входе в аппарат, а третьескорость накопления вещества в ап-
парате. Средняя скорость потока ū определяется выражением (по теоре-
ме о среднем):
∫∫
=
S
.udS
S
u
1
Если определить массовый расход как G=ρūS, то предпоследнее
уравнение примет вид:
0.
dM
G
d
Δ
+=
τ
Для стационарного процесса:
12
00 .
dM
;G;GG
d
= =
τ
Все эти уравнения являются балансом массы по всему веществу,
проходящему через контрольный объем. Уравнение баланса массы по
компоненту в такой же форме можно записать так:
0,
i
ii
dM
GR
d
Δ++ =
τ
где R
i
скорость образования или расходования компонента i за счет
химической реакции.
Последнее уравнение получено в предположении отсутствия
диффузионных потоков. Его можно записать для каждого компонента
Рис. 1.1. Контрольная
поверхность