Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. Карпушкин С.В - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1.2.3. Перемешивание высококонцентрированных суспензий
Результаты исследований влияния концентрации твёрдых частиц на гидродинамические характери-
стики потока, коэффициент гидравлического сопротивления аппарата, а также на особенности подъёма
частиц с днища аппарата [7] позволили авторам сделать вывод, что наличие твёрдых частиц в исследо-
ванных диапазонах концентраций (минимальная объёмная доля твёрдой фазы – 0,1, максимальная – 0,7)
не оказывает существенного влияния на характер радиального распределения скорости. Следовательно,
методика расчёта профиля окружной скорости и затрат мощности на перемешивание, применяемая для
гомогенных сред, может быть использована и для высококонцентрированных суспензий.
Целью расчёта аппарата, применяемого для перемешивания высококонцентрированной суспензии,
является проверка выполнения условия отсутствия осадка на днище аппарата
>>
≤>
,1,0,PePe
;1,0,
внпр
внкр
DHR
DHRff
(1.16)
где
0
2
0
ν5,7
)(
MKV
f
=
– частота пульсаций у поверхности осадка, скорость которых выше критической
−= 1
ρ
ρ
φ2
ж
т
прmaхкр
gdV
, которая обеспечивает подъём осадка с днища аппарата; φ
пр
– предельная объём-
ная доля твёрдой фазы в суспензии (φ
пр
≈ 0,75, см. [2]);
d
max
– максимальный диаметр взвешенных час-
тиц;
( )( )
125,0
0
875,0
м2121
0
ν2
68,0
lnψψ12ψ5,0ψ4,01
⋅⋅++⋅+++
=
DG
dGn
V
D
D
– пульсационная скорость среды у поверхно-
сти осадка;
K
(
M
) – коэффициент, значение которого рекомендуется определять по графику на рис.
1.10
5
, где
M
=
V
кр
/
V
0
;
maхпр
0occ
кр
φ
φ
d
w
f
=
– критическая частота пульсаций скорости, обеспечивающая подъём
осадка с днища аппарата;
w
осс
=
w
ос
(1 – φ
ср
)
3
– скорость стеснённого осаждения взвешенных частиц, где
скорость осаждения
w
ос
определяется по формуле (1.14); φ
0
= φ
0
(φ
ср
, Ре) – объёмная доля твёрдой фазы
у днища аппарата, для определения значения которой в [2] предлагается использовать график, пред-
ставленный на рис. 1.11
6
;
т
occ
Pe
D
Hw
=
– критерий Пекле;
D
т
– коэффициент турбулентного переноса, см.
(1.5), (1.7) или (1.9);
т
ср
ср
ρ
ρ
φ
X
=
– средняя объёмная доля твёрдой фазы в суспензии;
Х
ср
– средняя (за-
данная) концентрация твёрдой фазы;
( )
жтсрт
жт
ρρρ
ρρ
ρ
−−
=
X
– средняя плотность суспензии;
0т0ж
00
0
)(1
)(
ϕρ+ϕ−ρ
ϕ
µ
=ν
– кинематическая вязкость суспензии у днища аппарата, где зависимость µ
0
(φ
0
) (ди-
намической вязкости суспензии у днища аппарата от объёмной доли твёрдой фазы) представлена в [2] в
виде графика на рис. 1.12
7
; Ре
пр
= Ре
пр
(φ
ср
) – приведённое число Пекле, обеспечивающее отсутствие
5
В результате аппроксимации этой зависимости получена функция
( )
+
⋅−
⋅−
=
2,30,71450,381
0кр
0
кр
2
0
кр
V
V
V
V
eVVK
.
6
В результате аппроксимации этого графика получена функция
( )
(
)
Pe
2
cp
ср,0
1
Pe01,0Pe27,003,1Peφ
Ре
−
−
−−
=ϕϕ
e
.
7
В результате аппроксимации этой зависимости получена функция
0
2
0
8556,21633,4
ж0
ϕ+ϕ
µ=µ
e
.

Страницы