Расчет мощности механической мешалки

Перемешивание жидкостей.

Многоступенчатаое сжатие.

Этот прием применяют не для увеличения степени сжатия и увеличения давления, а для экономии энергии. При многоступенчатом сжатии выпускной клапан предыдущего цилиндра связан с всасывающим клапаном последующего.

Заштрихованная площадь показывает выигрыш энергии, полученный при трехступенчатом сжатии от до по сравнению с одноступенчатым. Выигрыш получается из-за более эффективного охлаждения нескольких цилиндров по сравнению с одним.

Однако, дробить процесс на мелкие ступени нецелесообразно. Это связанно с тем,что каждый цилиндр вносит свой набор, что в результате ухудшает КПД. В связи с этим существуют уравнения для подсчета оптимального количества ступеней:

;

; ψ- коэффициент, отражающий набор λ каждой ступени сжатия.

Перемешивание необходимо для индетифекации процесса переноса массы. Без перемешивания перенос массы осуществляется только за счет диффузии. Перемешивание вносит конвективную составляющую, которая повышает суммарную скорость процесса в 10-100 раз. Эфективность перемешивания оценивают как отношение скорости процесса с перемешиванием к скорости процесса без перемешивания.

Когда мешалка вращается в жидкости, то на поверхность лопастей со стороны жидкости действует сила давления. Сила давления связаня с критерием Эйлера. Скорость движения лопастей практически совпадает со скоростью движения жидкости. Поэтому можно связать со скоростью вращения лопастей мешалки. Она пропорциональна количеству оборотов мешалки в единицу времени, а линейная скорость так же пропорциональна диаметру мешалки. Тогда.

D-диаметр; n- количество оборотов мешалки в единицу времени.

Мощность мешалки N:

; -сила давления, следовательно

, если, известно,что, тогда

Поскольку критерий Эйлера это число, тогда пропорцию заменим равенством! Рабочую мощность мешалки обычно берут в 2-3 раза больше, чем расчитано, поскольку при пуске мешалки необходимо сообщить импульс неподвижной жидкости, а это приводит к перегрузке.

Дата добавления: 2014-01-03