Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. Карпушкин С.В - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

− характеристик качества перемешивания различных сред, позволяющих сравнивать эффектив-
ность и необходимую интенсивность перемешивания конкретной среды устройствами разных конст-
рукций.
1.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЁТА
ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЕМКОСТНЫХ АППАРАТОВ
В большинстве случаев промышленные аппараты с механическими мешалками реализуют турбу-
лентный режим перемешивания, когда режимы обтекания лопастей мешалки и течения основной массы
жидкости являются турбулентными. При этом значение центробежного критерия Рейнольдса
ν
=
2
м
ц
Re
dn
превышает 1000. Здесь ν – кинематическая вязкость перемешиваемой среды, м
2
/с.
1.1.1. Поле скоростей при турбулентном перемешивании
При турбулентном режиме перемешивание жидкостей представляет собой результат двух одновре-
менно протекающих процессов:
1) конвективного переноса достаточно крупных элементов объёма перемешиваемой среды с на-
правленным потоком;
2) накладывающихся на конвективный перенос пульсационных движений различного масштаба.
Турбулентные пульсации и их интенсивность непосредственно связаны с характеристиками осред-
ненного течения перемешиваемой среды. В связи с этим одним из необходимых элементов математиче-
ского моделирования процесса перемешивания является описание гидродинамики осредненного тече-
ния жидкости в аппарате.
Формирование поля скоростей в потоке жидкости определяется следующими факторами:
− движущими силами, приложенными к жидкости извне;
− уравновешивающим эти силы гидравлическим сопротивлением на неподвижных поверхностях,
ограничивающих поток;
− обменом энергией между соседними слоями жидкости [1].
Инженерная методика расчёта поля скоростей [1, 2] является полуэмпирической, т.е. предполагает
использование коэффициентов гидравлического сопротивления и аппроксимирующих зависимостей,
найденных на основании результатов измерений.
Результаты экспериментов, приведённые в [1], свидетельствуют о том, что радиальная и осевая со-
ставляющие скорости потока перемешиваемой жидкости, как правило, во много раз меньше окружной,
значения которой почти не изменяются по высоте аппарата и практически не зависят от высоты распо-
ложения мешалки. Профиль окружной скорости жидкости, перемешиваемой механическими мешалка-
ми в вертикальном емкостном аппарате, представлен на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Профиль окружной скорости перемешиваемой среды:

Страницы