Первую теорему подобия можно формулировать так: при подобии процессов равны все критерии подобия.
Вторая теорема подобия (теорема Федермана — Бэкингема)
утверждает, что результаты опытов следует представлять в виде зависимостей между критериями. Функциональная зависимость между критериями подобия называется критериальным уравнением. Критериальные уравнения описывают всю группу подобных процессов. Это обстоятельство имеет большое практическое- значение и позволяет моделировать промышленный объект на подобной лабораторной модели.
Вид критериального уравнения определяется экспериментальным путем. Во многих случаях эта зависимость представляется в виде степенных функций.
Третья теорема подобия (теорема М. В. Кирпичева, А. А. Гухмана) гласит, что критериальные уравнения применимы только для подобных процессов. Явления подобны, если их определяющие критерии численно равны, а следовательно, равны и определяемые критерии.
В заключение можно констатировать, что исследование процессов методом теории подобия состоит из получения математического описания процесса с помощью дифференциальных уравнений и условий однозначности, преобразования этих дифференциальных уравнений (или дифференциального уравнения), как показано выше, в критериальное уравнение и нахождения конкретного вида этого уравнения на основании экспериментального изучения процесса.
|
|
ПИ теорема
На вопрос о числе критериев необходимых для описания процессов в обобщенном виде отвечает так называемая пи теорема:
Всякое уравнение связывающее N физических и геометрических величин, размерность которых выражается через n основных единиц измерения, может быть преобразовано в уровнение подобия π = N – n.
π–теорема позволяет определить число критериев, необходимых для описания процесса
12.Мешалки. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
Мешалка представляет собой комбинацию лопастей, насаженных на вращающийся вал.
Все перемешивающие устройства, применяемые в пищевых производствах, можно разделить на две группы: в первую группу входят лопастные, турбинные и пропеллерные, во вторую — специальные — винтовые, шнековые, ленточные, рамные, ножевые и другие, служащие для перемешивания пластичных и сыпучих масс.
По частоте вращения рабочего органа перемешивающие устройства делятся на тихо- и быстроходные.
Лопастные ленточные, якорные и шнековые мешалки относятся к тихоходным: частота их вращения составляет 30...90 мин"1, окружная скорость на конце лопасти для вязких жидкостей— 2...3 м/с.
Преимущества лопастных мешалок — простота устройства и невысокая стоимость. К недостаткам относится создаваемый слабый осевой поток жидкоси что не обеспечивает полного перемешивания во всем объемосмесителя. Усиление осевого потока достигается при наклоне лопастей под углом 30° к оси вала.
|
|
Якорные мешалки имеют форму днища аппарата. Их применяют при перемешивании вязких сред. Эти мешалки при перемешивании очищают стенки и дно смесителя от налипающих загрязнений.
Шнековые мешалки имеют форму винта и применяются, как и ленточные, для перемешивания вязких сред.
К быстроходным относятся пропеллерные и турбинные мешалки: частота их вращения составляет от 100 до 3000 мин' при окружной скорости 3.. 20 м/с.
Пропеллерные мешалки изготовляют с двумя или тремя пропеллерами. Они обладают насосным эффектом и используются для создания интенсивной циркуляции жидкости. Применяются для перемешивания жидкостей вязкостью до 2 Пас.
Турбинные мешалки изготовляют в форме колес турбин с плоскими, наклонными и криволинейными лопастями. Они бывают открытого и закрытого типов. Закрытые мешалки имеют два диска с отверстиями в центре для прохода жидкости. Для одновременного создания радиального и осевого потоков применяют турбинные мешалки с наклонными лопастями. Турбинные мешалки обеспечивают интенсивное перемешивание во всем рабочем объеме смесителя. Для уменьшения кругового движения жидкости и образования воронки в смесителе устанавливаются отражательные перегородки.
Турбинные мешалки применяют при перемешивании жидкостей вязкостью до 500 Па-с, а также грубых суспензий.
Основные элементы типового смесителя с перемешивающим устройством — корпус с крышкой, привод и мешалки (рис. 11.3).
Наиболее широко применяют выносной электрический привод с вертикальным валом. Бывают также приводы с горизонтальным и боковым расположением вала. Возможно верхнее и нижнее расположение вертикального привода по отношению к смесителю.