Тұтқырлық сұйықтың ішкі үйкелісі
Дәріс- 5. Гидродинамика негіздері және гидромеханикалық процестер
жүктеу/скачать 182,43 Kb.
|
Гидравлика
| Дәріс- 5. Гидродинамика негіздері және гидромеханикалық процестер
жөніндегі жалпы мәліметтер Жоспар 1. Гомогенді және гетерогендік жүйелер 1. Гомогенді және гетерогендік жүйелер. Дисперсиялық жүйелерді топтау, олардың негізгі сипаттамалары. Химиялық технологиялардың негізгі гидромеханикалық процестерін топтау. Олардың химиялық өнеркәсіптегі ролі. Гетерогендік жүйелерді бөлу әдісін таңдау принциптері. Гидромеханикалық процестердің материалдық балансы. Тұтқыр сұйық гидродинамикасының дифференциалды теңдеулері: үздіксіздік теңдеуі және Навье-Стокс теңдеуі. Осы теңдеулер үшін бастапқы және шектік шарттар. Навье-Стокс теңдеуінің ұқсастығын түрлендіру. Гидродинамикалық ұқсастық саны, олардың физикалық мағынасы. Гидродинамиканың ұқсастық (критериалды) теңдеуі. Ньютондық және бейньютондық сұйықтар. Процестің физикалық мағынасы және оның өнеркәсіпте қолданылу салалары. Сүзу схемасы. Сүзілудің қозғаушы күші мен жылдамдығы. Тұнбаның құрылымдық сипаттамалары (түйіршіктердің эквиваленттік диаметрі, түйіршік пішіннің коэффициенті, кеуектілік, түйіршіктердің меншікті беті және т.б.). Цилиндрлік құбырдағы сығылмайтын Ньютондық сұйықтың ламинарлық қозғалысы есебін шешу (Пуазейль есебі). Оның практикалық мәні және қолданылу шегі. Құбыр арқылы аққан сұйық шығынын анықтауға арналған Пуазейль өрнегі. Сұйықтардың құбырлар мен түрлі пішіндегі арналар бойынша ағуының ұқсастық (критериалды) теңдеуі. Сұйықтың тұнба қабаты арқылы ағысы. Сүзу жылдамдығын анықтау өрнегі. Тұнбаның меншікті кедергісі; оның шамасына әсер етуші факторлар. Сығылатын және сығылмайтын тұнбалар. Сүзілудің негізгі кинетикалық өрнегі. Қысымдар айырмасы әсерінде сүзу. Сүзу тәртіптері. Тұрақты қысымдар айырмасы мен тұрақты жылдамдық тәртіптерінде сүзу кинетикасы. Сүзгіде тұнбаны шаю. Сүзгі кеуегі бітелгендегі сүзу. Сүзгілерді топтау. Шаңдарды бөлуге арналған сүзгілер. Суспензияны бөлуге арналған мезгілді және үздіксіз әсердегі сүзгілер. Оларды есептеу схемасы. Центрден тебу күші әсерінде сүзу. Процестің физикалық мағынасы. Оның өнеркәсіпте қолданылу саласы. Процес кинетикасының негіздері. Сүзгілеуші центрифугаларды топтау. Үздіксіз және мезгілді әсердегі сүзгілеу центрифугалардың негізгі типтерінің құрылысы. Сүзгілеу центрифугаларын есептеу схемасы. Сүзу процестерін қарқындату әдістері. Сүзу процестерін атқаруға арналған техникалардың даму тенденциялары. Шар тәрізді түйіршіктерді ламинарлы ағып өту кезіндегі кедергі күшін анықтауға арналған Стокс теңдеуі. Ағып өтудің ауыспалы және турбулентті тәртіптері. Ньютонның кедергі заңы. Кедергі коэффициенті. Сыртқы салмақтық күштер әсерінен сұйықтағы қатты денелер қозғалысы кезіндегі күштер балансы теңдеуі. Бірлік тамшылар мен көпіршіктерді ағып өту есептерінің ерекшелігі. Түйіршіктерді біріге ағып өтудің ерекшелігі. Тұну процесін топтау. Тұндыру (гравитациялық тұну). Процестің физикалық мәні және өнеркәсіпте қолдану саласы. Ауырлық күш әсерінен сұйықтағы қатты шартәріздес түйіршіктің қозғалуының дифференциалды теңдеуі. Тұндыру процесін сипаттаушы, ұқсастық теңдеуі. Архимед санының физикалық мағынасы. Еркін пішінді қатты түйіршіктерді ағып өту тәртіптерінің сипаттамалары. Ламинарлы тәртіпте түйіршіктердің гравитациялық тұнуының жылдамдығын анықтауға арналған Стокс өрнегі; оны талдау. Жеке тамшылардың тұну ерекшелігі. Ығыстырмалы гравитациялық тұну. Тұндыру аппараты өнімділігін есептеу орны. Тұндырғыштарды топтау. Тұндырғыштардың конструкциялары. Тұндырғыштарды есептеу схемасы. Центрден тебу күші әсерінде тұну. Физикалық мағынасы және процестің өнеркәсіпте қолдану саласы. Центрден тебумен тұндыру кинетикасы. Бөліну факторы. Центрдентебумен тұндыруды қарқындату мүмкінділігі. Модификацияланған Архимед саны. Центрдентебуші тұну процесін сипаттаушы ұқсастық теңдеуі. Тұндыру центрифугалары. Тұндыру центрифугаларын топтау. Мезгілді және үздіксіз әсердегі негізгі тұндыру центрифугаларының конструкциялары. Артықцентрифугалар және сепараторлар. Тұндыру центрифугаларын есептеу схемасы. Циклондық процес. Суспензияларды, эмульсияларды және газ (бу) – сұйық, газ-қатты дене жүйелерін бөлудің циклондық процестерін атқаруға арналған аппаратура (циклондар, гидроциклондар, турбоциклондар және т.б.) Циклондар мен гидроциклондарды есептеу схемасы. Электр өрісі күші әсерінде тұндыру. Физикалық мағынасы мен процестің өнеркәсіпте қолдану салалары. Газды ионизациялау тәсілдері. Газдың өзбетінше ионизациялануының физикалық механизмі. Электр өрісінде түйіршіктердің тұну жылдамдығын анықтау. Құбырлы және пластиналы электросүзгілер. Электросүзгілерді есептеу схемасы. Процесстің физикалық мағынасы және өнеркәсіпте қолдану салалары. Жалған сұйылудың гидродинамикалық негіздері. Жалған сұйылу қисығы. Жалған сұйылудың басталу жылдамдығы мен түйіршіктің әкетілу жылдамдығын анықтау. Қатты материалдарды жалған сұйылу қабатты аппараттарды конструкциялық жасақтау нұсқалары. Процестің физикалық мағынасы және өнеркәсіпте қолдану салалары. Араластыру процесінің негізгі сипаттамалары. Сұйық орталарда араластырудың негізгі тәсілдері. Механикалық араластырғыштардың негізгі түрлері. Араластырғыш түрін таңдау нұсқаулары. Араластыруда қажетті қуатты анықтау теңдеуі. Араластырғышты есептеу схемасы. Араластыру техникаларының даму тенденциялары. Бейньютондық сұйықтарды араластырудың ерекшелігі. Дәріс- 6. Тұтас орталар механикасының элементтері. Сұйықтардың ламинарлық және турбуленттік ағыны. Тұтқырлықты анықтау әдістері. Стокс өрнегі. Пуазейль формуласы. Серпімді кернеулер. Серпімді деформацияланған дененің энергиясы Жоспар
2. Сұйықтар мен газдардың жалпы қасиеттері. 3. Үзіліссіздік теңдеуі. Бернулли теңдеуі. 4. Идеал және тұтқыр сұйықтар. 1. Сұйықтар мен газдардың қасиеттерінде көп жағдайда өзгешеліктері бар. Газ молекулалары бейберекет қозғалыс жасай отырып, берілген көлемнің барлығын біркелкі толтырады. Сұйықтарда, газдарға қарағанда, молекулаларының орташа арақашықтығы iс жүзiнде тұрақты болып қалады . 2. Сұйықтарда газдардан өзгеше молекулалардың орташа арақашықтығы іс жүзінде тұрақты қалады.Сұйық көлемін сақтай отырып, өзі құйылған ыдыстың формасын қабылдайды. Бірақ кей жағдайларда, сұйықтарды және газдарды тұтас орта ретінде қарастыру мүмкін болса, олардың қасиеттері бірдей заңдармен, яғни гидроаэромеханика заңдарымен сипатталады. Физикада сығылмайтын сұйықтың физикалық моделі пайдаланып, ол сұйықтың тығыздығы барлық жерде бірдей және уақыт өткен сайын өзгермейді. Суға батырылған дене бетінің әр элементіне, сұйық молекулалары тарапынан бетке перпендикуляр бағытталған күш әсер етеді. Сұйықтың қысымы деп, сұйық тарапынан бірлік ауданға әсер ететін нормаль күшпен анықталатын физикалық шаманы айтады: . Қысымның бірлігі – паскаль (Па). 1м2 бетке нормаль бағытпен біркелкі таралып 1Н күш жасайтын қысым 1Па – ға тең болады ( ). Сұйықтардың немесе газдардың тепе-теңдігі кезіндегі қысым Паскаль заңына бағынады: тыныштықтағы сұйықтың кез келген жеріндегі қысым барлық бағытта бірдей болады, мұнда қысым тыныштықтағы сұйық алып тұрған көлем бойынша бірдей беріледі. Сұйықтың тепе-теңдігі кезінде горизонталь бойынша қысым барлық уақытта бірдей болады, сондықтан ыдыс қабырғасынан алыстағы сұйықтың еркін беті барлық уақытта горизонталь болады. Егер сұйық сығылмайтын болса, онда оның тығыздығы қысымға тәуелді болмайды. Сонда сұйықтың бағанасының көлденең қимасы , биіктігі , тығыздығы , салмағы , ал төменгі табанына түсіретін қысымы биіктік бойынша сызықты өзгереді: . қысымы, гидростатикалық қысым деп аталады. Сұйықтың төменгі қабаттарына қысым жоғарғы қабаттардағы қысымға қарағанда үлкен болады, сондықтан сұйыққа батырылған денеге Архимед заңымен анықталатын күш әсер етеді: сұйыққа немесе газға батырылған денеге осы сұйық (газ) тарапынан жоғары бағытталған итеруші күш әсер етеді, ол дене ығыстырған сұйық (газ) салмағына тең: . мұндағы - сұйықтық тығыздық, - дененің сұйыққа батып тұрған бөлігінің көлемі. жүктеу/скачать 182,43 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|