Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 53 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

53
давлению в этой системе:
x
i
= ψ
.
p
i
, (1. 78)
где ψ - коэффициент Генри.
Коэффициент Генри зависит от физико-химических свойств растворяемо-
го газа, растворителя, температуры системы и устанавливается опытным пу-
тем.
1.13. Структурно-геометрические характеристики пористых сред
Пористые или зернистые слои образуют осадки при фильтровании, гра-
нулы сорбентов и катализаторов, насадки в массообменных аппаратах.
Важными характеристиками пористой среды являются порозность и
удельная поверхность. Порозность (пористость) зависит от структуры по-
ристой среды и связана как с размером зерен, так и с
их формой и укладкой.
Если обозначим порозность через ε, а объем, занимаемый телом через V, то ε
= 1 - V.
При ε = 0 пористая среда превращается в сплошное тело, а при ε = 1 в
максимальное пористое тело, когда размеры стенок твердого вещества пре-
небрежимо малы.
Удельная поверхность слоя определяется не только порозностью, но
и
пористостью отдельных зерен, а также зависит от формы зерен. Коэффици-
ент формы существенно влияет на емкость пористого фильтрующего слоя и
коэффициент гидравлического сопротивления.
Удельную объемную поверхность а (м
2
/м
3
) пористого (зернистого) слоя
вычисляют по формуле
a = F
сл
/V
сл
, (1.79)
где F
сл
общая площадь поверхности зерен слоя, м
2
; V
сл
объем зерен слоя,
м
3
.
На основе внутренней задачи гидродинамики, рассматривающей движе-
ние внутри каналов, образуемых пустотами и порами между элементами
слоя, предложено выражение, по внешнему виду аналогичное уравнению для
определения потери давления на трение в трубопроводах:
Рс = λ Н а ρ w
0
2
/(8 ε
3
), (1.80)
где λ - общий коэффициент сопротивления, отражающий влияние сопротив-
ления трения и местных сопротивлений, возникающих при движении жидко-
сти (газа) по каналам слоя и обтекании отдельных элементов слоя; Н - высота
слоя, м; a - удельная поверхность, представляющая поверхность частиц ма-
териала, находящихся в единице объема, занятого слоем, м
2
/м
3
; ρ
с
- плот-
ность жидкости или газа; w
0
- фиктивная (приведенная) скорость жидкости
или газа, рассчитываемая как отношение объемного расхода движущейся
среды ко всей площади поперечного сечения слоя, м/с; ε - порозность, или
доля свободного объема, т.е. отношение объема свободного пространства
между частицами к объему, занятому слоем:
Значение λ находят по уравнению
λ = 133/Re +2,34. (1.81)
давлению в этой системе:
               xi = ψ.pi,                             (1. 78)
где ψ - коэффициент Генри.
     Коэффициент Генри зависит от физико-химических свойств растворяемо-
го газа, растворителя, температуры системы и устанавливается опытным пу-
тем.

    1.13. Структурно-геометрические характеристики пористых сред

     Пористые или зернистые слои образуют осадки при фильтровании, гра-
нулы сорбентов и катализаторов, насадки в массообменных аппаратах.
     Важными характеристиками пористой среды являются порозность и
удельная поверхность. Порозность (пористость) зависит от структуры по-
ристой среды и связана как с размером зерен, так и с их формой и укладкой.
Если обозначим порозность через ε, а объем, занимаемый телом через V, то ε
= 1 - V.
     При ε = 0 пористая среда превращается в сплошное тело, а при ε = 1 в
максимальное пористое тело, когда размеры стенок твердого вещества пре-
небрежимо малы.
     Удельная поверхность слоя определяется не только порозностью, но и
пористостью отдельных зерен, а также зависит от формы зерен. Коэффици-
ент формы существенно влияет на емкость пористого фильтрующего слоя и
коэффициент гидравлического сопротивления.
     Удельную объемную поверхность а (м2/м3) пористого (зернистого) слоя
вычисляют по формуле
          a = Fсл/Vсл,                                       (1.79)
                                                   2
где Fсл – общая площадь поверхности зерен слоя, м ; Vсл – объем зерен слоя,
м3.
     На основе внутренней задачи гидродинамики, рассматривающей движе-
ние внутри каналов, образуемых пустотами и порами между элементами
слоя, предложено выражение, по внешнему виду аналогичное уравнению для
определения потери давления на трение в трубопроводах:
                        ∆Рс = λ Н а ρ w02/(8 ε3),               (1.80)
где λ - общий коэффициент сопротивления, отражающий влияние сопротив-
ления трения и местных сопротивлений, возникающих при движении жидко-
сти (газа) по каналам слоя и обтекании отдельных элементов слоя; Н - высота
слоя, м; a - удельная поверхность, представляющая поверхность частиц ма-
териала, находящихся в единице объема, занятого слоем, м2/м3; ρс - плот-
ность жидкости или газа; w0 - фиктивная (приведенная) скорость жидкости
или газа, рассчитываемая как отношение объемного расхода движущейся
среды ко всей площади поперечного сечения слоя, м/с; ε - порозность, или
доля свободного объема, т.е. отношение объема свободного пространства
между частицами к объему, занятому слоем:
     Значение λ находят по уравнению
                        λ = 133/Re +2,34.                       (1.81)
                                    53