ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
рата. В радиальном зазоре между ротором и статором
,
осевом зазоре между торцом ротора и корпусом аппарата
0
z возни-
кают значительные сдвиговые напряжения, вызывающие диссипацию энергии и приводящие к нагреву потока жидкости, что
позволяет снизить энергозатраты на нагревание среды, если это необходимо для проведения химико-технологи-ческих про-
цессов (ХТП). Эффективность применяемого оборудования определяется величиной удельных энергозатрат на проведение
ХТП. Следовательно, расчёт мощности, потребляемой роторным аппаратом, является важнейшей частью методики его рас-
чёта.
Известно достаточное количество работ аппаратами. В работе [72] приведена зависимость критерия мощности от кри-
терия, посвящённых расчёту потребляемой мощности роторными Рейнольдса и геометрических
Рис. 1.21. Конструктивная схема роторного аппарата:
1 – корпус; 2 – выходной патрубок; 3 – крышка; 4 – входной патрубок; 5 – статор;
6 – каналы в статоре; 7 – ротор; 8 – каналы в роторе; 9 – камера озвучивания
симплексов подобия, полученная на основании экспериментальных исследований. В работах [73, 74] получены выражения
для критерия мощности, учитывающие влияние геометрических и режимных параметров роторного аппарата. Коэффициен-
ты и показатели степени в уравнениях получены экспериментально. В исследовании [23] продолжена работа по совершенст-
вованию методики определения критерия мощности. Общим недостатком этих работ является необходимость проведения
экспериментальных исследовании для определения показателей степени при членах уравнений, кроме того, расчёт мощности
возможен только после окончательного определения всех конструктивных и режимных параметров роторного аппарата.
Этих недостатков частично лишены работы [60, 74].
В [60] на основании уравнения Навье-Стокса определены потери мощности в радиальном зазоре. Для определения
энергозатрат в аппарате, идущих на преодоление сил сопротивления о внутренний вращающийся цилиндр, рассматривается
плоское течение, образованное наложением вихревого течения и течения за счёт источника. В работе [74] расчёт энергопо-
требления в радиальном зазоре основывается на гидродинамической модели Куэтта, осложнённой радиальным вдувом. Рас-
чёт мощности выполнен методом диссипативных потерь при различных режимах течения в радиальном зазоре. В моногра-
фии [5] расчёт энергозатрат также ограничивается определением диссипативных потерь в радиальном зазоре на основании
достаточно сложной структуры потока, используя плоскую модель турбулентного течения.
Важное значение для выбора необходимого оборудования при проведении конкретного ХТП имеет наличие методики
определения удельных энергозатрат, содержащей минимальное количество конструктивных размеров без эмпирических ко-
эффициентов. В большей степени этим требованиям отвечает методика расчёта, изложенная в работе [1].
Для определения энергозатрат при работе роторного аппарата был использован подход, предложенный в исследовании
[75].
Расчёт потребляемой мощности основан на общих физических представлениях о закономерностях гидромеханических
процессов, имеющих место в роторных аппаратах. Основное положение – кинетическая энергия, приобретаемая потоком
жидкости во вращающемся роторе, затем диссипируется в радиальном зазоре между ротором и статором, в осевом зазоре
между торцом ротора и корпусом, теряется в механизме аппарата. Акустической мощностью пренебрегаем. Энергетический
баланс для определения мощности имеет вид
MTTK
NNNNN
21
. (1.100)
Выражение для N
K
запишем в виде
22
2
2
5,0 RQN
K
. (1.101)
В существующих конструкциях аппаратов обычно
22
2
2
R
, поэтому (1.101) преобразуется к выражению
2
2
2
5,0 RQN
K
. (1.102)
Как отмечают авторы приведённых работ, значительная часть энергии диссипируется, в основном, в тепло, в радиаль-
ном зазоре между ротором и статором. Мощность, расходуемая на преодоление трения в зазоре, определяется следующим
образом. Сила внутреннего трения в радиальном зазоре согласно закону Ньютона
9 6 5 8 7 3 4
1 2
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
