Презентация на тему: ГІДРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ

Реклама. Продолжение ниже
ГІДРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ
ОСНОВНІ ЗАКОНИ ТА ПОЛОЖЕННЯ
Види руху рідини
Елементарна цівка і потік рідини
Витрата і середня швидкість
Рівняння нерозривності
Енергія і робота
Види енергії
Закон збереження енергії - рівняння Бернуллі Ідеальна рідина, елементарна цівка
Приклади застосування рівняння Бернуллі Двигун Флетнера ( турбопарус )
Приклади застосування рівняння Бернуллі Карбюратор
Кінетична енергія потоку рідини
Потенційна енергія потоку рідини
Рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини
Питома енергія
Напір
Тиск
Фізична природа гідравлічних опорів
Гідравлічні опору в рівнянні Бернуллі
Режими руху
Число Рейнольдса Re
Критичне число Рейнольдса Re кр
Гідравлічний діаметр
Втрати по довжині. Формула Дарсі-Вейсбаха
Місцеві втрати. Формула Вейсбаха
Коефіцієнти місцевих втрат
Коефіцієнт тертя
Гідравлічно гладкі труби
Гідравлічно шорсткі труби
Ламінарний режим
Рекомендації для розрахунків
Залежність втрат по довжині від витрати ( ламінарний режим)
Залежність втрат по довжині від витрати ( турбулентний режим)
Критерії гідромеханічної подібності
ГІДРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ
1/35
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 66)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1302 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации

ГІДРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ Лектор: професор, ПАЛАМАРЧУК Ігор Павлович

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
2

Слайд 2: ОСНОВНІ ЗАКОНИ ТА ПОЛОЖЕННЯ

Гідродинаміка вивчає закони руху рідин і розглядає застосування цих законів при вирішенні практичних та інженерних задач

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
3

Слайд 3: Види руху рідини

1 2 3 4 i Траекторія частинки рідини У точках простору 1, 2,.. i рідина має різними швидкостями і тисками U, p Рух рідини несталий u=f(x,y,z,t); p=f(x,y,z,t) сталий t=const u=f(x,y,z); p=f(x,y,z)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
4

Слайд 4: Елементарна цівка і потік рідини

Потік рідини - сукупність елементарних цівок, що рухаються з різними швидкостями U Живий (поперечний перетин)- перетин, перпендикулярний напрямку швидкостей Жив ий (поперечний) перетин ( s) S= p d 2 /4 - площа перетину P = p d - змочений периметр Елементарна цівка, швидкість U, перетин ds

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
5

Слайд 5: Витрата і середня швидкість

Витрата - кількість рідини, що проходить через поперечний переріз потоку за одиницю часу Q=  dQ=  uds=v. s - м 3 / с, об ’ ємна витрата Q m = r Q= r. v. s U v – середня швидкість - кг /c, масова витрата Q G = r gQ= r. g. v. s - н /c, вагова витрата

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
6

Слайд 6: Рівняння нерозривності

W 1 =v 1. t. s 1 - об'єм через перетин 1-1 v 1. t. s 1 = v 2. t. s 2 W 2 =v 2. t. s 2 - об'єм через перетин 2 - 2 Рідина нестискається і в ній неможливо утворення пустот. Ця умова суцільності або нерозривності руху v 1. s 1 = v 2. s 2 = Q=const v 1 / v 2 =s 2 / s 1 - швидкості обернено пропорційні площам перетинів r 1. v 1. s 1 = r 2. v 2. s 2 = Q m =const - для газу

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
7

Слайд 7: Енергія і робота

Енергія Енергія - це використана робота, математична абстракція, формула, за якою можна обчислити максимальну роботу Визначає запас роботи, яку може зробити тіло, змінюючи свій стан h = робота / енергія= A / E - к.к.д. механізму Работа Скалярний добуток сили на переміщення під дією цієї сили. A=F. s. cos a a s F

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Види енергії

Енергія рідини кінетична потенційна розташування E z тиск E p E z = mgz G=mg z 0 0 E p = Fx=p. s. x=pW=mp/ r F=p. s x E k =T. x = F и. x =m a. x= m. v/t. v/2. t = mv 2 /2 v x v=0 T F и

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
9

Слайд 9: Закон збереження енергії - рівняння Бернуллі Ідеальна рідина, елементарна цівка

E = dmgz + dmp/ r + dmu 2 /2 повна енергія маси dm рідини При русі ідеальної рідини повна енергія зберігається. Можливий перехід одного виду енергії в інший 1 U 1, p 1 2 U 2, p 2 2 0 0 z 1 z 2 E 1 = E 2 dmgz 1 + dmp 1 / r + dmu 1 2 /2= dmgz 2 + dmp 2 / r + dmu 2 2 /2 z 1 + p 1 / r g + u 1 2 /2g= z 2 + p 2 / r g + u 2 2 /2g Рівняння Бернуллі (1738)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
10

Слайд 10: Приклади застосування рівняння Бернуллі Двигун Флетнера ( турбопарус )

z 1 + p 1 / r g + u 1 2 /2g= z 2 + p 2 / r g + u 2 2 /2g Якщо u 2 < u 1, то р 2 > p 1 F U =(p 2 -p 1 ). s Сила тиску вітру F U - сила через різницю швидкостей Результуюча сила U 0 U 2 = U 0 -dU, р 2 U 1 = U 0 +dU, р 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11: Приклади застосування рівняння Бернуллі Карбюратор

U в U б U в р ат, U в =0 р ат, U б =0 1 1 2 2 Приклади застосування рівняння Бернуллі Карбюратор z 1 + p 1 / r g + u 1 2 /2g= z 2 + p 2 / r g + u 2 2 /2g жиклер Тут тиск повітря менше атмосферного Якщо u 2 > u 1, тоді р 2 < p 1, тоді є в перерізі 2-2 тиск менше атмосферного. Бензин витікає в потік повітря.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12: Кінетична енергія потоку рідини

E k =  dmu 2 /2= a mv 2 /2 Кінетична енергія маси m потоку рідини - сума енергій окремих цівок 2 U 2, p 2 2 U елементарна цівка v – середня швидкість Коефіцієнт Коріоліса a - співвідношення дійсної кінетичної енергії до енергії, яка визначається за середньої швидкості Чим більше нерівномірність швидкостей u, тим більше a. Для ламінарного режиму a =2, для турбулентного a = 1,1-1,2 (на практиці приймається 1 ).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
13

Слайд 13: Потенційна енергія потоку рідини

E п =  dm ( gz + p/ r ) =  dm ( gz + p/ r )= = mgz + mp/ r Потенційна енергія маси m потоку рідини - сума енергій окремих цівок 1 z н 2 1 2 0 0 Цівка в (верхня - p в, z в ) Цівка н (нижня- p н, z н ) z в p в + r× g × z в = p н + r× g × z н = p+ r× g × z = const В перетині 1-1 немає сил інерції, тиск розподіляється по гидростатическому закону В перетині 2-2 з'являється сила інерції, тиск НЕ розподіляється по гідростатичному закону

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
14

Слайд 14: Рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини

E = mgz + mp/ r + a mv 2 /2 E 1 = E 2 + d E mgz 1 + mp 1 / r + a 1 mv 1 2 /2= mgz 2 + mp 2 / r + a 2 mv 2 2 /2 + d E Втрати енергії при русі рідини від перетину 1-1 до перетину 2-2 Повна енергія маси m потоку рідини в будь-якому перетині, дорівнює сумі потенційної і кінетичної 0 0 1 1 2 2

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Питома енергія

E/G =E/mg = z + p/ r g + a v 2 /2g = H ПИТОМА ЕНЕРГІЯ- енергія, віднесена до кількості речовини (об'ємному, чи масовому, або вагового) E/W =E/ ( m/ r ) = r gz + p + ar v 2 /2 E = mgz + mp/ r + a mv 2 /2 Повна енергія, джоулі (Н*м) Питома енергія Повний тиск - енергія одиниці об'єму, Па Гідродинамічний напір - енергія одиниці ваги, метри

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
16

Слайд 16: Напір

z 1 + p 1 / r g + a 1 v 1 2 /2g= z 2 + p 2 / r g + a 2 v 2 2 /2g + h 1-2 Це енергія, віднесена до ваги рідини Напір Вимірюється вметрах Використовується для побудови графіків зміни різних видів енергії по довжині потоку Напор Геометричний z 1, z 2 пєзометричний р 1 / r g, р 2 / r g Швидкісний v 1 2 /2g, v 2 2 /2g Втрати напору на подолання опорів

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17: Тиск

r g z 1 + p 1 + a 1 r v 1 2 /2= r g z 2 + p 2 + a 2 r v 2 2 /2 + d p 1-2 Тиск Це енергія, віднесена до обсягу рідини Вимірюється в паскалях Використовується при розрахунку гідроприводів та інших систем Тиск Ваговий r g z 1, r g z 2 статистичний р 1, р 2 динамічний r v 1 2 /2, r v 2 2 /2 Втрати тиску на подолання опорів

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
18

Слайд 18: Фізична природа гідравлічних опорів

Місцеві опори, зумовлені деформацією потоку, у зв'язку з перешкодами на його шляху Опір по довжині, зумовлені силами тертя і обтіканням граничних поверхонь Енергія витрачається на роботу з подолання сили тертя і на вихреобразование при обтіканні мікронерівностей стінки турбулентним потоком Енергія витрачається на роботу з подолання сили інерції при деформації потоку і на вихроутворення

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
19

Слайд 19: Гідравлічні опору в рівнянні Бернуллі

0 0 1 1 2 2 Втрати питомої енергії (напору) при русі рідини від перетину 1-1 до перетину.2-2: h 1-2 = h дл + h кр + h пов + h вых Гідравлічні опору в рівнянні Бернуллі h дл - опори для по довжині,  h м - місцеві опори місцеві втрати z 1 + p 1 / r g + a 1 v 1 2 /2g= z 2 + p 2 / r g + a 2 v 2 2 /2g + h 1-2

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
20

Слайд 20: Режими руху

Цівка рідини паралельна осі труби. Шари рідини не перемішуються. Ламінарний рух (від латинського lamina - шар) Цівка рідини розпалася на окремі вихори. Шари рідини перемішуються в поперечному напрямку. Турбулентний рух (від латинського turbulentus - хаотичний, безладний)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
21

Слайд 21: Число Рейнольдса Re

Число (критерій) Рейнольдса). Re- міра відносини сили інерції до сили тертя - динамический коэффициент вязкости - кінематичний коефіцієнт в'язкості При збільшенні швидкості зростають сили інерції. Сили тертя при цьому більше сил інерції і до деяких пір випрямляють траєкторії цівок При деякій швидкості v кр : Сила інерції F и > сила тертя F тр, потік перетворюється в турбулентний

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
22

Слайд 22: Критичне число Рейнольдса Re кр

Число Рейнольдса, при якому ламінарний режим змінюється турбулентним Re кр залежить від форми перерізу каналу Re кр =2300 Re кр =1600 В такому каналі більше поверхня контакту між рідиною і стінкою і більше локальних факторів, що обурюють

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
23

Слайд 23: Гідравлічний діаметр

- За цією формулою визначається число Рейнольдса в каналі будь-якої геометрії Характерний лінійний розмір перетину. S – площа перетину; П - змочений периметр

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
24

Слайд 24: Втрати по довжині. Формула Дарсі-Вейсбаха

Рівняння Дарсі-Вейсбаха  - коефіцієнт гідравлічного тертя, залежить від режиму руху і стану поверхні трубопроводу l, d – довжина і діаметр трубопроводівда v – середня швидкість руху

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
25

Слайд 25: Місцеві втрати. Формула Вейсбаха

Рівняння Вейсбаха  - коефіцієнт місцевого опору, залежить від його виду та конструктивного виконання, приводиться в довідковій літературі g – гравітаційна стала v – середня швидкість руху

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
26

Слайд 26: Коефіцієнти місцевих втрат

Вид місцевого опору Коэфф. x Вхід в трубу без заокруглення вхідних кромок 0,5 Те ж, але при добре закруглених крайках 0,1 Вихід з труби в посудину великих розмірів 1 Різкий поворот без заокруглення при куті повороту 90 0 1,32 Коліно (плавне загругленіе ) при радіусі заокруглення (2-7) d ( d – діаметр труби) 0,5 – 0,3 Кран 5-10 Вхід у всмоктувальну коробку насоса із зворотним клапаном 5-10

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
27

Слайд 27: Коефіцієнт тертя

Lg100 l Коефіцієнт тертя Опити І. І. Нікурадзе (1933) и Г. А. Муріна ламінарний турбулентний Число Рейнольдса Re Re=2300 - турбулентний режим ламінарний режим

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
28

Слайд 28: Гідравлічно гладкі труби

- турбулентний режим Гідравлічно гладкі труби При збільшенні швидкості руху товщина ламінарного шару зменшується Умова для визначення товщини ламінарного шару Горбки шорсткості обтекаются ламінарним потоком і не впливають на опір

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/5
29

Слайд 29: Гідравлічно шорсткі труби

Кривизна шорсткості вступають у турбулентне ядро, з них виникають вихрі, а це додатковий опір. Ламінарний шар дуже тонкий. Всі горбки шорсткості виступають в турбулентний ядро і повністю визначають опір труби. При збільшенні швидкості товщина ламінарного шару зменшуєся При подальшому збільшенні швидкості

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/6
30

Слайд 30: Ламінарний режим

- при ламинарному режимі Горбки шорсткості покриті ламінарної плівкою і не роблять впливу на опір труби Ламінарний режим існує по всьому перетину труби

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
31

Слайд 31: Рекомендації для розрахунків

- при ламінарному режимі - при турбулентному режимі При проведенні розрахунків то доданок, яке несуттєво, дає незначний внесок у величину коефіцієнта тертя

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
32

Слайд 32: Залежність втрат по довжині від витрати ( ламінарний режим)

Рівняння Дарсі-Вейсбаха Залежність втрат по довжині від витрати ( ламінарний режим) Рівняння Пуазейля h дл Q При ламінарному режимі втрати по довжині пропорційні витраті в першу мірою важливои

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
33

Слайд 33: Залежність втрат по довжині від витрати ( турбулентний режим)

Рівняння Дарсі-Вейсбаха Залежність втрат по довжині від витрати ( турбулентний режим) h дл Q При турбулентному режимі втрати по довжині пропорційні Q 1.75-2 Гідравлічно гладкі труби Абсолютно шорсткі труби Q 0

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
34

Слайд 34: Критерії гідромеханічної подібності

Критерій Символ, рівняння та найменування величин Фізичний зміст Критерій режиму руху (число Рейнольдса ) Re кр = 2320. при Re < 2320 – ламінарний режим, при Re > 10000 – стійкий турбулентний де: w – швидкість потоку, м/с; l – визначальний розмір, м; ρ – густина рідини, кг/м 3 ; µ – динамічна в ’ язкість рідини, Па·с; ν – кінематична в ’ язкість рідини, м 2 /с. Характеризує режим руху рідини : міра відносини сил інерції і молекулярного тертя в потоці Критерій гідравлічного подібності (число Фруда) де: w – швидкість потоку, м/с; l – визначальний розмір, м; g – гравітаційна стала, м/с 2 Міра відносини сил інерції і тяжкості в потоці

Изображение слайда
1/1
35

Последний слайд презентации: ГІДРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ

Критерій подібності полів тиску (число Ейлера ) де: ∆ p – перепад тиску, Па; w – швидкість потоку, м/с; ρ – плотность жидкости, кг/м 3 Міра відносини сил тиску і інерції в потоці. Безрозмірна втрата напору рідин в трубах Критерій подібності полів вільного руху (число Галілея ) де: w – швидкість потоку, м/с; l – визначальний розмір, м; g – гравітаційна стала, м/с 2 Міра відносини сил молекулярного тертя і тяжкості в потоці Критерій вільної конвекції (число Архімеда ) де: w – швидкість пот, м/с; l – визначальний розмір, м; g – гравітаційна стала, м/с 2 ρ 1 і ρ 1 – густина рідини в двох точках потоку, кг/м 3 Характеризує взаємодію архимедовой сили, що виникає при різниці щільності середовища і сили в'язкого тертя

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже