|
v
D p -D
'
Прандтл критерийси ухшаш окимларнинг ухшаш нукталарида суюклик
(газ) нинг физик хоссалари нисбатининг узгармаслигини ифодалайди. Г азлар
учун R r нинг киймати бирга якин суюкликлар учун эса R r ' = 103, чунки
суюкдикларда диффузия коеффициенти жуда кичкина кийматга (D=109 + 1 0
10 m 2/s) эга.
Нусселт диффузия критерийси асосий аникланиши лозим булган
критерий булиб, унинг бошка критерийлар ва комплекслар билан богликлиги
куйидаги умумий куринишга эга.
Nu '=f(Re, Pr ', F o P e ', G1t G2)
(14.15)
бу ерда G1, G2 -геометрик ухшашлик симплекслар.
Модда бериш жараёнларини хисоблаш кийин, чунки фазалар
чегарасидаги таксимланаётган модда концентрациясининг микдорини
аниклаш кийин, чунки хисоблаш усуллари маълум эмас. Шунинг учун бир
фазадан иккинчи фазага вакт бирлиги ичида утган модданинг массаси M ни
аниклашда модда утказишнинг асосий тенгламасидан фойдаланилади:
Fu -фаза учун
М =
K y
-
F
- (у - у*)
(14.16)
Fx - фаза учун
М = K -
F
-
( х
*-
х )
(14.17)
бу ерда M -бир фазадан иккинчи фазага вакт бирлиги ичида утган
модданинг микдори; Ku, Kx -газ ва суюклик фазалари учун модда утказиш
коефициенти; (u-u ), (x -x) -газ ва суюклик фазаларидаги харакатлантирувчи
куч; u, x -фазалардаги ишчи концентрациялар; u , x - берилган фазадаги
мувозанат концентрациялар.
Модда утказиш коеффициенти куйидаги богланиш оркали аникланади.
Г аз фазаси учун:
1 1
m
Ky =ту +Ух
(14.18)
Kx
Px + m -Py
(
14
.
19
)
бу ерда m - мувозанат чизиги киялиги бурчагининг тангенси. Бу
тенгламаларнинг чап томонлари модданинг бир фазадан иккинчи фазага
утиши учун умумий каршиликни, унг томонлари эса фазалардаги модда
бериш жараёнлари каршиликларнинг йигиндисини билдиради. (15.18),
(15.19)
ифодалар
фазовий
диффузия
каршиликларнинг
аддитивлик
тенгламалари деб юритилади.
Модда утказиш коеффициенти (15.18),
(15.19) тенгламалардан
аникланади.
K _ -----М---- = -------м
(14.20)
(У ~ У *)' F кг / м - м - с
с
Модда утказиш коеффициенти
(Ku, Kx)
вакт бирлиги ичида
фазаларнинг контакт юзаси бирлигидан, жараённинг харакатлантирувчи кучи
бирга тенг булганда, бир фазадан иккинчи фазага утган модданинг массасини
билдиради.
Модда бериш ва утказиш коеффициентларининг улчов бирликлари бир
хил булиб, жараённинг харакатлантирувчи кучнинг улчов бирлигига, хамда
фазолараро утаётган модданинг микдорига боглик булади.
Фазалар
ажратувчи
юза
булиб
харакат
килганда,
уларнинг
концентрациялари узгаради, натижада жараённинг харакатлантирувчи кучи
хам узгаради. Шу сабабли модда утказишнинг асосий тенгламасига уртача
харакатлантирувчи куч тушунчаси (Auu', Axu') киритилади.
M=Ku-F-Auur
(14.21)
M=Kx-F - Axur
(14.22)
Г аз фазанинг концентрацияси буйича, модда утказишнинг уртача
харакатлантирувчи кучи куйидагича аникланади:
Ау _ (уб - Уб)~ (уо - yl) _ АУк. - АУк,
( 14.23)
УР
2 3lg Уб - Уб
2,3 lg
2
У о - У о
Ау к
бу
ерда ub,
и0-модданинг
бошлангич
ва жараён
охиридаги
концентрацияси; A и*а-курилманинг биринчи (ёки иккинчи) чеккасидаги
концентрацияларнинг катта фарки;
A uk- курилманинг иккинчи (ёки
биринчи) чеккасидаги концентрацияларнинг кичик фарки.
Худди шунингдек, суюк фазанинг концентрацияси буйича:
Лх —
^
(x 6 z h ) — Ьхка —Лхки
( 14.24)
V
_6
_____
_____
~ур
х *- х
_
Лх
2,3 lg х^ ^
2,3 lg
хб —
хб
^ к
Жараённинг харакатлантирувчи кучини утказиш бирлиги сони билан
хам ифодалаш мумкин:
п„. —Уб —
у0
-
Лу
(14.25)
У
]Р
п„ —
(14.26)
ох
ЛхУ]Р
Утказиш бирлиги сони харакатлантирувчи куч бирлигига мос келган
фаза ишчи концентрациясининг узгаришини белгилайди. Ушбу ишда модда
бериш
коеффициентини
кайновчи
катламли
насадкали
колоннада
аникланади. Насадка сифатида Рашиг халкалари, керамик буюмлар, кокс,
майдаланган кварс, полимер халкалар, шарлар, эгарсимон элементлар
ишлатилади. Насадкали колонналарда газ ва суюклик насадка кашами
оркали карама-карши йуналишда харакатланади. Берилаётган суюкликнинг
микдори (намлаш зичлиги) ва газ харакати тезлигига караб, колонна хар хил
режимда ишлаши мумкин. Колоннадаги бу режимлар хулланган насадканинг
гидравлик каршилиги ARn билан газ тезлигининг w узаро богланиш графиги
оркали ифодаланади.
ЛРп= f(w) газ мавхум тезлигининг киймати колоннага берилаётган
газнинг хажмий сарф микдорини Vc колонна кундаланг кисмининг F
нисбатига
тенг
булади.
Мавхум
кайновчи
катламли
насадкали
колонналарнинг гидравлик каршилигини тажриба йули ва эмпирик тенглама
билан аниклаш мумкин
ЛР —
Лр + 32,1 • F 1,03 • и 0
/ • Z 0,56 • w
0,82
(14.27)
бу ерда F = 20% -колонна юзасини эгаллаган тарелканинг озод кесими,
2
3
2
м ; N n- 200мм - насадка катламининг баландлиги; Z - намлаш зичлиги, м /м
соат; w -газнинг мавхум тезлиги, м/с.
Курук холдаги насадканинг гидравлик каршилиги куйидаги тенглама
оркали аникланади:
ЛРк — Я-и о •
(14.28)
ёэ
2
бу ерда Я -гидравлик каршилик коеффициенти; de = 4s/a -насадканинг
эквивалент диаметри, м; wx = wo/ s -газнинг ха=икий тезлиги, м/с; a
-
2
3
3
насадканинг солиштирма юзаси, м /м ; p g -газнинг зичлиги, кг/м ; wo -
газнинг мавхум тезлиги , м/с.
Гидравлик каршилик коеффициенти окимнинг режимига боглик
булади. Насадка катламидан суюклик окиб утаётганда, унинг гидравлик
каршилик коеффициенти газ окимининг хар кандай режими учун куйидаги
умумий тенглама билан аникланади:
Я = 133/Re г + 2634
(14.29)
бу ерда
Re =
= i W p L
(14.30)
U
U ■
a
Ушбу ишни килишдан максад мавхум кайновчи катламли насадкали
колонналарда, модда бериш коеффициенти, курук ва хулланган насадканинг
гидравлик каршиликларини аниклашдир.
Берилаётган суюкликнинг микдори ва газ харакатининг тезлигига
караб курилма турт хил режимда ишлаши мумкин. Колоннадаги бу режимлар
хулланган насадканинг гидравлик каршилиги билан газ тезлигининг узаро
богланиш графиги оркали ифодаланади (14.2-расм).
Do'stlaringiz bilan baham: |
