Тағам өндіру процестерінің классификациясы
жүктеу/скачать 96,22 Kb.
|
Protsess 1
- Бұл бет үшін навигация:
- 16. Сүзудің негізгі заңдылықтары
| Тұтқырлық (вязкость). Бұл қасиет шынайы сұйықтарға ортақ қасиет. Пәк (идеальная) сұйықтарда тұтқырлық болмайды.Тұтқырлық Ньютонның заңының формуласымен есептейді: Т = µFdw/dn,
Мұндағы Т – ішкі ысылу күші (трение), Н; µ - динамикалық тұтқырлықтың коэффициенті, (Па*с); F – сұйықтардың қабаттарының айқасу көлемі, м2 ; dw/dn – жылдамдықтың градиенті (1/с). Бірліктердің техникалық жүйесінде динамикалық тұтқырлық пауза (П) немесе сантипауза көрсеткіштерімен өлшенеді: 1П = 10-5 Па*с Кинематикалық тұтқырлық стокс (СТ) немесе сантистокс бірліктерімен өлшенеді: 1Ст = 10-4 м2 /с = 1 см2 /с. Тұтқырлықтың этолоны ретінде дистилденген суды қолданады және Энглер градусымен өлшейді - ºE. Тұтқырлық (вязкость) сұйықтықтардың қасиеттері ламинарлы ағын кезінде күштерге қарсылығын білдіретін және оның бөліктерін салыстырмалы орын ауыстыруын тудыратынын жабысқақтық деп атайды. Тұтқырлықты динамикалық және кинематикалық деп екі түрге бөледі. Тұтқырлықтың қозғалысқа қарсылығының себебі сұйықтықтар бөліктерінің арасындағы молекулярлық өзара әрекеті, сонымен қатар сұйықтықтар молекулаларының арасындағы және ондағы қатты денелердің өзара әрекеті болып табылады. Тұтқырлық қабаттың қарсы қозғалысына қатты жылдамдықпен орын ауыстыратын жағына бағытталған ішкі үйкелесу күштің және осы қабатқа әсер ететінін сипаттайды. Осымен ішкі үйкелесу күші осы сұйық қабат қозғалысына қарсылық тудырады. Тұтқырлық нақты сұйықтықтың жабысқақтығы болмайтын идеалды сұйықтың арасындағы негізгі айырмашылық болып табылады. Сұйықтық қабаттарының арасындағы ішкі үйкелесудің алғашқы негізгі заңдары 1686 ж. Ньютонмен берілген және келесілерге жіктеледі: - тұтқырлық және ішкі үйкелесу күші іс жүзінде қысымға байланысты емес; - ішкі үйкелесу күші аралас қабаттардың салыстырмалы орын ауыстыру жылдамдығына немесе жылдамдық градиентіне тура пропорционал. Осы жағдайда салыстырмалы жылдамдықты бір (а) қабатынан басқа (b) қабатына сұйықтық қозғалыс бағытына нормаль бойынша өту кезінде жылдамдықтың жетілуі деп түсінеді. Бұл жылдамдықтың жетілуін ағынның қозғалысына нормаль бойынша ұзындық бірлігінде жылдамдық градиенті деп атайды. Сұйықтың ішкі үйкелесуі туралы Ньютонмен айтылған белгілеулерін әрі қарай ірі орыс ғалымы Н.П. Петровтың (1836-1920) тәжірибелерімен тексерілген.Ньютон заңының математикалық формуласы:Т = mFdw / dn, мұндағы, Т – ішкі үйкелесу күші немесе жанама күші, Н; m – жабысқақтықтың динамикалық коэффициенті немесе динамикалық жабысқақтық (Па-с); F – сұйық қабаттардың жанасу аумағы, м2; dw / dn – жылдамдық градиенті (1/с). Динамикалық жабысқақтық техникалық бірлік жүйесінде пуаз (П) және сантипуазбен өлшенеді және СИ жүйесінде динамикалық жабысқақтық бірлігімен байланысты: 1П = 10-5 Па –с. Ньютон заңынан ішкі үйкелесу күші немесе жанама қуат түсінігінен шығады: т = Т/Р = m dw/dn Кинематикалық жабысқақтық техникалық бірлік жүйесінде де стокс (Ст) және сантистокспен өлшенеді. Техникалық бірлік жүйесінде және СИ жүйесінде кинематикалық жабысқақтық бірлігінің қатынасының түрі: 1Ст = 10-4 м2/с = 1 см2/с. Жабысқақтық эталоны тазартылған су болып табылады, сондықтан кейбір кездері жабысқақтықты Энглер градусымен өлшейді. Энглер градусындағы жабысқақтық (°Е) бір ыдыстағы зерттелелген сұйықтың 200 см3 t1 уақыт аралығында және дәл сондай көлемді ыдыста t уақыттағы 20 С температурада тазартылған судың қатынасы, яғни °Е = t1/ t болып табылады. СИ жүйесінде (см2/с) Энглер градусының жабысқақтығы кинематикалық жабысқақтыққа көшуі Убеллод эмпирикалық формуласы бойынша орындалады: V = 0,0731 °Е – 0,0631/ °Е. Тамшы сұйықтығының жабысқақтығы температураның көтерілуіне байланысты төмендейді. Газдардың жабысқақтығы керісінше, оның көтерілуіне байланысты ол да ұлғаяды. Тамшы сұйықтығы және газдар жабысқақтығындағы температураның әсерінің айырмашылығының себебі газдардың жабысқақтығы молекулярлы-кинематикалық табиғатты, ал тамшы сұйықтығының жабысқақтығы молекула арасындағы ұштасу күшінің негізіне байланысты болады. Газдардың тығыздығы тамшы сұйықтық тығыздығынан мың есе аз болғандықтан, олардың кинетикалық жабысқақтығы осы сұйықтардың жабысқақтығынан көп болуы мүмкін. 16. Сүзудің негізгі заңдылықтары Сүзу – қатты дисперсиялық фазасымен сипатталатын біркелкіемес жүйелерді қуыстық перделерден (перегородке) аулап алу процесі. Фильтреу процесі екі түрлі болады: шландық және тығындау. Фильтрлеу үрдісі өте баяу жылдамдықпен бірнеше миллиметр секундта) сипатталады, сондықтан тұтқырлы қысылмайтын ортаны есептеу теңдеулерде сұйықтардың конвективтік жылдамдығы есептеу алынбайды. Қысымның жерінен фильтрде сұйықтарды ағулардың түрлері. Сүзуден үш түрлі ағындар орын алған: ньютондық, құрамдық қысымының күрт төмендеудін сұйықтың жұмсалуының екінші дәрежесіне пропорциональды болғанда құбыр, кран, майба, муфта), пуазельдікі, қуысты материалдың қабатында қысымның қүрт төмендеуі сұйықтың жұмсалуына кері пропорционалды болғанда. фильтрлік, қысылатын қуыстың арасынан өтетін сұйықтың қысымның күрт төмендеуі сұйықтың жұмсалуына кері пропорциональды болғанда. Осы үш шектік ағындардан бида олардың түрлі комбинациялары колданады. Бөлшектердің фильтр қуыстарында аулап алуы ұстаудың тиімділігі деген параматрмен бағаланады. Есепттерде фильтрде жиналған тұнбаның мөлшерін G фильтрлеу уақытына байланған эмпирикалық τ мәліметтерін колданады : G2 + 2С G =Кτ, С и к - әр фильтрге және тұнба затына тең эмпирикалық тұрақтылар (постоянные). Осы теңдеу жұмсалатын фильтраттың фильтрдегі қысымның күрт төмендеуінің ньютондық тәуелдікті негіздейді. Фильтрлеу аппараттарға жатады: қул фильтрлері, фильтрлеу күбілер (чаны), пресс-фильтрлер. Тығындау фильтрлеуде фильтрлеу материалдың түрі тура жер етеді. Материалдың қуыстарының көлденен мөлшері ұстайтын бөлшектердің мөлшерімен негізделуі қажет Мембрандық технологиялар – жартылай бойлау қалқаулардан біркелкі жүйелерді бөлу.Жартылау бойлау мембраналарда бөлудің өзгешелігі – жоғары осмостық қысымды жоққа шығару.Осмостық қысымды Ванн-Гофф және Клапейрон-Менделенвтің теңдеулерімен есептейді. Жартылай бойлау мембраналардаң екі түрі болады: табиғи (бұқаның және балықтың торсықтары) және жасанды. Жасанды мембраналарды – мембранның бетіне полимердің әлсіз ерітіндісін құйып жасайды. Мембрананың артынғы жағында поликонденсация реакциясы басталады. Реакция барысында полимердің ұзыңн молекулары мембрананың астына қабаттары біртіндеп өсіп шілтер тәрізді қуысты мембраны түзейді. Мембраналық технологиялары төрт түрге бөлінеді: классикалық фильтрация (қуыстардың диаметрі 10 мкм артық, қалқауларда қысымның күрт төмендеуі 0,06 ИПа кеш); микрофильтрация (қуыстардың диаметрі 0,1…10,1 нм аралығында, қысымның күрт төмендеуі 0,06…0,1МПа); ультрафильтрлеу (қуыстардың диаметрі 3…100 нм, қысымның күрт төмендеуі 0,1…2,0 МПа); кері осмос (қуыстардың диаметрі 3 нм төмен, қысымның күрт төмендеуі 1…25МПа). жүктеу/скачать 96,22 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|