Процессы переноса импульса при трубопроводном транспорте пищевых продуктов

/ 69 , 4 + 

2 , 34 

= 4 , 26 
 
 

Найдем гидравлическое сопротивление слоя по формуле (1.13) 

_{3×4,26×0,95(1- 0,4)×1,206×0,584}² 

_{DР  =}

^с 
 

_4×0,8×0,4³ _×0,00205 

= 7137Па 
 
 

Примем, что гидравлическое сопротивление газораспреде-лительной сетки и других

_{вспомогательных устройств в адсорбере составляет 10% от сопротивление слоя. Тогда} 

^{гидравлическое сопротивление аппарата D r} _а 

= 7137 

× 1,1 = 

7850  Па 

_{Тогда диаметр трубопровода по формуле (1.8) равен} 
 
 

d = 4 × 0 ,825 

/ 3,14 × 15 

= 0 , 2 м 
 
 

Критерий Рейнольдса для потока в трубопроводе: 
 
 

_{Re =} ^{15 × 0 .266} 

× 1 .206 
 

_{= 260100} 

_{1,85 × 10} ^{- 5} 
 
 

Примем, что трубы стальные, бывшие в эксплуатации. Тогда ∆= 0,15 мм; далее

_{получим} 
 
 

_{e =} ^{1,5 × 10} 
 

_{= 5,64 × 10} ^{- 4} _; 

¹ _{= 1773} ; 

₁₀ ¹ _{= 17730 ;}

e 

^{0 , 266} 
 
 

560 

e 
 

¹ _{= 993000} ^;

^e 
 
 

730< Re = 260100< 9930

 

 
 

Таким образом, расчет l следует проводить для зоны смешанного трения по

_{формуле(1.6):} 

_{l= 0,11 (5,64  10}^-4 _{+ 68/260100)}^0,25 _{= 0,0186} 

Определим коэффициента местных сопротивлений.

1) Вход в трубу (принимаем с острыми краями) x₁ = 0,5

2) Задвижка для d = 0,266 м x₂ = 0,18

Суммы коэффициентов местных сопротивлений:

_åx = 0,5 + 0,18 + 4 ×1,1 + 1 = 6,08 
 

Гидравлическое сопротивление трубопроводе по формуле (1.1) 
 
 

_æ 20 

_{ö 1,206 × 15} ² 

_{Dp п} 

_{= ç 0,018 + 6,08 ÷}

0,266 2 

_{= 1015 Па} 

^è ø 
 

Избыточное  давление,  которое  должен  обеспечить  вентилятор  для  преодоления

_{гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода, равно:} 

^{Др = Др} _а ^{+ Др} _п ^{= 7850 +1015 = 8865 П8} 
 

Таким образом, необходим вентилятор высокого давления. Полезную мощность его

находим по формуле (1.32) 

N _п = pgQH =QDр =8865×0,825 =7313 Вт =7,313кВт

Принимая,  h_пер = 1 и h_н= 0,6 по формуле (1.34) получим 
 

N = 7 ,313 

¸ 0 ,6 

= 12 , 2 кВт 
 
 
 
 

 

2. Пленочное течение жидкостей

      При  стекании  пленки  жидкости  под  действием  силы  тяжести  по  вертикальной поверхности наблюдается три основных режима движения [3]: ламинарное течение с гладкой поверхностью (Re_пл < ~30) , ламинарное течение с волнистой поверхностью (Re_пл >~ 30 –

1600) и турбулентное течение (Re_пл > ~ 1600). Критерий Рейнольдса для пленки жидкости определяется выражением Re_пл = 4Г/ m_ж   (где Г – линейная массовая плотность орошения, представляющая  собой  массовый  расход  жидкости  через  единицу  длины  периметра смоченной поверхности).

При ламинарном течении средняя скорость стекающей пленки u_пл и ее толщина d_пл

определяются следующими уравнениями 

^u_пл ^{=3 Г 2 g / 3m} _ж ^r _ж 

; (1.51) 
 
 
 

^d _пл ^{=3 3Г} 

^m_ж ^{r 2ж g} 

(1.52) 
 
 

Если  поверхность не вертикальна, а наклонена к горизонту под углом a, то в

расчетных уравнениях вместо g следует использовать произведение g sin a. 

      При турбулентном течении пленки для расчета  можно использовать эмпирические уравнения [1] 
 
 
 

_{u пл} 

_æ g

_{= 2 ,3 ç} 

_{1 / 3}

_ö

_÷ 

_Г ^{7 / 15} 
 

_(1.53) 

^{ç r} _ж  ^÷ 

_m 2 / 15 
 
 
 
 

^d пл 

_m ^{2 / 15} _Г ^{8 / 15}

_{= 0,433}    ^ж  

^{g 1 / 3 r 2 / 3} 
 

(1.54) 
 
 

Для упрощения расчетных зависимостей вместо фактической толщины пленки часто

_{используют приведенную толщину dпр} 

_{d = (m 2   / r 2}