Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Стренк Ф. -> "Перемешивание и аппараты с мешалками" -> 12

Перемешивание и аппараты с мешалками - Стренк Ф.

Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Под редакцией Щупляка И.А. — Л.: «Химия», 1975. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): mesch.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 133 >> Следующая

Жидкости с реологическими свойствами, меняющимися во времени
Для таких жидкостей напряжение сдвига является функцией времени при постоянной скорости сдвига. В случае так называемых тиксотропных жидкостей напряжение сдвига (а следовательно, и кажущаяся вязкость) уменьшается с ростом времени. Это связано с постепенным разрушением структуры этой жидкости. Так называемые реопектантные жидкости ведут себя противоположно, т. е. их структура формируется в результате сдвига. Кажущаяся вязкость реопектантных жидкостей возрастает с увеличением времени сдвига.
Особую группу образуют так называемые вязкоупругие жидкости (например, смола, расплавленные полимеры), отличающиеся некоторой эластичностью формы. Реология таких жидкостей до сих пор изучена слабо.
Определение вязкости неньютоновских жидкостей
Вязкость пеныотоновской жидкости нельзя определить как вязкость ньютоновской жидкости с помощью уравнения Ньютона. Поэтому возникает вопрос, как в этом случае рассчитывать традиционные критерии Рейнольдса, Прандтля и т. п.
Введение кажущейся вязкости г\а при одновременном предположении, что реологическая кривая данной жидкости известна, проблемы не решает, так как величина ца зависит от скорости сдвига <&и)\о1х и, следовательно, меняется в потоке протекающей жидкости, а тем более в объеме аппарата. Вследствие этого приходится оперировать каким-то эквивалентным значением градиента скорости для всего потока (или аппарата), благодаря чему по реологической кривой данной жидкости можно рассчитать эквивалентное значение кажущейся вязкости г\а для всего потока (г)ае).
Эквивалентное значение градиента скорости (а следовательно, и кажущейся вязкости х\ае) рассчитывают исходя из условия, что вязкость т]ае, введенная вместо и в некоторые уравнения (например, в уравнение, определяющее сопротивление течению), справедливые
36
для ньютоновской жидкости, должна удовлетворять им в области ламинарного течения.
Для неныотоновских жидкостей, подчиняющихся степенному закону (1-64), было выведено таким образом [65] несколько формул, определяющих вязкость т\ае для ламинарного течения в трубе.
Ульбрехт [65], решая общее уравнение ламинарного течения в трубе, для псевдопластической жидкости получил формулу:
/ \т-1
где IV — средняя скорость жидкости в трубе; йг — диаметр трубы.
Метцнер и Рид [35 ] для аналогичного случая вывели формулу для определения цае путем сравнения уравнений для расчета сопротивлений течению жидкости в трубе и касательного напряжения на стенке трубы:
В аппаратах с мешалками эту проблему решить труднее ввиду очень сложного характера поля скоростей и градиентов скорости.
Для частного случая перемешивания жидкости в аппарате без отражательных перегородок, когда действительна так называемая модель центрального вихря (см. гл. III), Павлушенко и Глуз [45] ввели следующие преобразования:
dw dx
dr \ r J dr \ ri J
Приняв wxr — wXor0 = oo^o = const, что согласуется с принятой моделью течения жидкости в аппарате с мешалкой, они нашли для г = г0 (радиус центрального вихря) после дифференцирования:
dw 2со = — 4.ТШ (1-68)
dx
Отбросив знак минус, Павлушенко и Глуз при использовании зависимости (1-65) получили формулу для кажущейся вязкости:
!1ае-/1;(4л/г)'«-1 (1-69)
Многие авторы экспериментально доказали справедливость зависимости (1-69), подставляя вместо постоянной 4л; величину А:
Пае-А-(Лп)т-1 (1-70)
Метцнер и др. [36] получили для различных турбинных и пропеллерных мешалок А ^ 11.
В последующей работе [46] Павлушенко и Глуз расширили приведенные выше уравнения, выразив следующим образом зависимость между постоянной А и инвариантом диаметров аппарата с мешалкой D/d:
Л=2- \ (0/""" 1 (1-71)
37
Таблица 1-2
Различные способы выражения кажущейся вязкости цае и критерия Рейнольдса для псевдопластичных жидкостей
Автор
Вязкость Т}
для течения в трубе
для аппарата с меи'алкой
Критерий Рейнольдса
для течения в трубе
для аппарата с мешалкой ГЯе = жг2у/г>,
Бирд [5]
(?0
к (лл)
к
к
Ульбрехт [65]
кт
и) \т-1
кт (л«)™-1
к
п2-т ^УлЪ-™ кт
Метцнер, Рид [Щ
к / 6т — 2 \'» / г/' \ т -1 V т ) \~а^
к /6т+-2
(гагу
/ту \6m~f2)
к
(бт + 2)
Павл ушеико, Глуз [45]
Метцнер, Отто [37]
А- (4л/г)т-1
А-(Л»)т_1
к
к
,11-
1' При предположении, что ю—ж1и и г?„ - (/ (диаметр мешалки); ад—средняя скорость течения в трубе.
Оказывается, что для О/а1 >> 2 и т >> 0,5 величина А -Ал, тогда как для В\с1 1 величина Л -> оо.
Различные формы выражения эквивалентной кажущейся вязкости х\п(, и полученных па их основе формул для определения критерия Рейнольдса сопоставлены в табл. 1-2. Для аппаратов с мешалками применяются три последние формы выражения критерия Рейнольдса из табл. 1-2, что можно выразить формулой:
где к' / (к, т) означает новую постоянную для данной неньютоновской жидкости, разную для различных формул определения критерия Рейнольдса.
НЕОДНОРОДНЫЕ ЖИДКИЕ СМЕСИ
Среди различных типов дисперсных систем большую роль играют системы со сплошной жидкой фазой. Вязкость растворов была рассмотрена выше. Большинство формул для определения вязкости относится к суспензиям и эмульсиям с размером частиц от 1 до 100 мкм, стойких в этом диапазоне. Поведение суспензий и эмульсий с большими концентрациями дисперсной фазы чаще всего отличается от поведения ньютоновских жидкостей [20, 50]. Шаппелер и Никольс [11] опубликовали исчерпывающий обзор по этому вопросу. Растянутые молекулы и даже макромолекулы являются дополнительным источником турбулентпости. Шнурман [56] приводит для течения раствора полиизобутилена и других макромолекул по трубе критическое значение критерия Рейнольдса (ниже которого течение становится ламинарным) Векр ^ 10 при средней скорости сдвига 4,6 -105 с"1.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 133 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама