Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Генералов М.Б. -> "Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ" -> 77

Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.

Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ — М.: Академкнига, 2004. — 397 c.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка): osnovnieprocessiitehnologii2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 145 >> Следующая


Ap = Eupv

D'

(6.9)

где Eu — критерий Эйлера; Eu = Ap/pv2 ; р — плотность смеси; v — средняя скорость потока через поперечное сечение смесителя V = 40/(71/)2); Q — объемный расход материала смеси; L, D- соответственно длина и диаметр смесителя.

График зависимости Eu от Re = vDp/p для типовых статических смесителей фирмы " Sulzer", построенный на основании опытных данных, приведен на рис. 6.15.

При турбулентном режиме течения число Эйлера становится величиной постоянной: Eu = 2 (для смесителя типа SMV).

При ламинарном режиме течения число Эйлера изменяется прямо пропорционально в зависимости от числа Рейнольдса и перепад давления определяется следующим выражением:

Ap = EuRe

цу L

~БЪ'

(6.10)

Здесь Eu Re = 1200 для смесителя типа SMX и Eu Re = 250 для смесителя типа SMXL.

Теория процесса диспергирования при истечении из отверстий. Режим диспергирования при истечении жидкости из отверстий и сопел может быть капельным и струйным. При капельном режиме (низкие ско-

¦210 чшхЯятжттафшЬШ: d

¦rsm&mmn \

W

dm

Рис. 6.16. Схема образования капель

w

d

рости истечения) капли образуются сразу на выходе из отверстий диспергирующего устройства (рис. 6.16). При струйном режиме (высокие скорости истечения) поверхность струи жидкости находится под воздействием волнообразных периодически повторяющихся колебаний, возникающих под действием шероховатости кромок отверстий и других возмущающих факторов. На поверхности струи образуются округлые впадины и выступы, радиус которых непрерывно растет до тех пор, пока струя в месте ее наибольшего сужения не разбивается на отдельные капли на некотором удалении от выходного среза отверстия сопла; это схематично показано на рис. 6.17.

Пусть выходной диаметр сопла (отверстия) равен d (см. рис. 6.16), а шейки капли - Mfd (здесь \|/ - коэффициент сужения, причем \|/ < 1). Тогда при вертикальном направлении оси отверстия диаметр капли dK, образующейся при капельном режиме диспергирования, когда силами инерции и местным сопротивлением на выходе из отверстия можно пренебречь, определяется из равенства сил веса капли G = Kd 1(рд — рс)/6 и поверхностного натяжения на шейки капли Fh = n\\idau, т. е. G= FH. В результате

а

б

Рис. 6.17. Стадии (а—в) разрушения цилиндрической струи

в

¦211 где рд, рс — плотности соответственно дисперсной фазы и дисперсионной среды.

При увеличении скорости истечения диспергируемой жидкости

ltrf2C W 2

возрастает сила инерции струи —^— в момент, когда сила

инерции становится равной силе поверхностного натяжения л\|/^сстм, наступает струйный режим диспергирования.

Критическая скорость, при которой капельный режим переходит в струйный, определяется как

"Им? <бЛ1>

причем отличием \|/ от единицы часто пренебрегают.

Строго говоря, скорость Wicp в формуле (6.11) рассчитывается в случае ламинарного течения струи. Для развитого турбулентного режима критическая скорость Wicpx рассчитывается по полуэмпирическим формулам. Рабочую скорость w выбирают в интервале Wicp < w < Wicp т; обычно w находится в интервале 1—4 м/с.

В промышленных установках диспергирование жидкостей ведется через множество отверстий. Для уменьшения эффекта коалесценции капель отверстия истечения размещают на достаточном удалении одно от другого; на практике шаг отверстий обычно превышает 1(W0T.

Диаметры струи dc и отверстия dm связаны между собой через коэффициент сжатия струи а в виде следующего соотношения

I^b- = а^23- и dc = dmл/а.

Скорость истечения струи

w = фи? = Ф figH = ФІ2—,

1 Рд

где ф — коэффициент скорости; W1J — теоретическая скорость истечения, м/с; Ap - напор истечения, Н/м2.

Объемный расход жидкости при истечении

4 ^ Рд 4 ]j Рд

¦212 Зависимость коэффициентов скорости ср, сжатия струи а и расхода D т wVorPfl

кр от критерия Rer11 =-при истечении жидкости из отверстия в

тонкой стенке приведены на рис. 6.18. Значения коэффициентов скорости ф и сжатия струи а существенно зависят от толщины стенки сосуда и конструкции насадок. Особенности истечения через отверстия и насадки разной формы и численные значения ф, а и Arp для различных случаев приведены в [14,15].

Средний диаметр образующихся капель d32 превышает диаметр струи dc: теоретический анализ приводит к соотношению d32 =1,9 dc.

Эмульгирование ижекцией одной жидкости в другую изучалось рядом авторов [10]. Течение струй в этих устройствах сходно с теми процессами, которые происходят при истечении через отверстия и насадки (эмульгирование в гомогенизаторах). Обнаружено, что удельная межфазная поверхность а, как и в случае диспергирования жидкостей механическими мешалками, увеличивается по мере возрастания разности плотностей рс - рд (для прямых эмульсий) или рд - рс (для обратных эмульсий) или уменьшения поверхностного натяжения стм. Установлено, что

а ~ (Д/>)3/4ст-5/6цд-і/6,

(6.12)

где Ap — изменение давления при прохождении через сопло; цд — динамическая вязкость дисперсной фазы.

ф.а, кр

V

і: Cl
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 145 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed