Гидромеханические процессы. Часть 1. Николаев Г.И - 10 стр.

меньше потребный диаметр трубопровода, что снижает стоимость трубопровода, его
монтажа и ремонта. Однако с увеличением скорости растут потери напора в трубопроводе,
что ведет к увеличению перепада давления, требуемого для перемещения среды, и ,
следовательно, к росту затрат энергии на ее перемещение.
      Оптимальный диаметр трубопровода, при котором суммарные затраты на
перемещение жидкости или газа минимальны, следует находить путем технико –
экономических расчетов. На практике можно исходить из следующих значений скоростей,
обеспечивающий близкий к оптимальному диаметр трубопровода:

      Жидкости при давлении самотеком                           u, м/с

          Вязкие………………..…………………………………….0,1-0,5
          Маловязкие…………………………….………………….0,5-1,0
      При перекачивании насосами
          Во всасывающих трубопроводах…………………….......0,8-2,0
          В нагнетательных трубопроводах………………………....1,5-3,0
      Газы
         При естественной тяге…………………..………………….....2-4
         При небольшом давлении (от вентиляторов)……………….4-15
         При большом давлении (от компрессоров)………………..15-25
      Пары
         Перегретые……………………………..………………….....30-50
         Насыщенные при давлении, Па
         Больше 105 …………………………………………………....15-25
         (1-0,5)х105 ……………………………………………….....…20-40
          (5-2)х104 ………………………………………………….......40-60
          (2-0,5)х104 …………………………………………………....60-75


       3. РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ АППАРАТОВ
           ПОРИСТЫМИ И ЗЕРНИСТЫМИ СЛОЯМИ И НАСАДКАМИ

      Во многих аппаратах для тепловых и массообменных процессов каналы, по которым
проходит жидкость или газ, имеют полое сечение (круглое или прямоугольное). Осадки на
фильтрах, гранулы катализаторов и сорбентов, насадки в абсорбционных и
ректификационных колоннах и т.п. образуют в аппаратах пористые и зернистые слои [1 –3].
При расчете гидравлического сопротивления таких слоев можно использовать зависимость,
на первый взгляд аналогичную уравнению для определения потери давления на трению в
трубопроводах
                                   l
                           ∆р = λ ρu 2 / 2 ,
                              с
                                                             (1.9)
                                   dэ
      где λ - общий коэффициент сопротивления, отражающий влияние сопротивления
трения и местных сопротивлений, возникающих при движении жидкости по каналам слоя и
обтекании отдельных элементов слоя; l - средняя длина каналов слоя; ρ - плотность
жидкости и газа; u - средняя истинная скорость среды в каналах слоя.
      Рассматривая движение жидкости или газа через слой на основе внутренней задачи
гидродинамики (движение внутри каналов, образуемых пустотами и порами между
элементами слоя), можно преобразовать выражение (1.9) к удобному для расчетов виду

                           ∆рс = λHaρu02 / 8ε 3 ,            (1.10)

      где Н – высота слоя; α– удельная поверхность, представляющая собой поверхность
частиц материала, находящихся в единице объема, занятого слоем; ε - порозность, или доля