Здесь я вам покажу пример решения задач из каждого раздела , постараюсь максимально понятно и подробно объяснить как решать задачи из сборника Павлова Романкова Носкова.
Начнем наш урок с задачи из раздела прикладной гидравлики.
Как я считаю, основной формулой для решения многих задач этого раздела является критерий Рейнольдса ,именно с помощью него мы можем определить режим течения жидкости в трубопроводе (ламинарный менее 2300, переходный от 2300 до 10000 , турбулентный более 10000). Формула выглядит следующим образом Re= (w*d*p) / µ , w- скорость подставляем её в метр/сек , d - диаметр трубопровода ОБЯЗАТЕЛЬНО в метрах, , р- плотность кг/м3 , а µ- коэффициент динамической вязкости ,Па*сек , в таблице в конце сборника данные из ячейки нужно делить на 1000.
Объемный расход
Если в задаче известно что через отверстие определенного диаметра и с определенной скоростью проходит вещество то можно рассчитать его расход по формуле V= w*f , где f- площадь сечения трубы f= 0,785*d2
Также важно понимать что такое избыточное, барометрическое, и абсолютное давление. Определение этих терминов есть в глоссарии слева внизу страницы. Вкратце скажу барометрическое давление это тоже самое что и атмосферное т.е. 760мм.рт.ст в расчетах обычно используются паскали и это будет 101300 Па. Избыточное давление показывает насколько оно выше атмосферного, а абсолютное это сумма атмосферного и избыточного. В некоторых задачах необходимо вспомнить формулу из учебника физики , "рожа аж" P=p*g*h.
Для того чтобы перейти от динамической вязкости к кинетической вязкости, необходимо просто динамическую разделить на плотность. Единица измерения кинематической вязкости м2/с.
Плотность газа при рабочих условиях мы можем определить по формуле: р=(р0*Т0*Р)/ (Т*Р0)
Задачи по процессам и аппаратам решить легко,если бы не одно но.... Единицы измерения. Именно не соответствие единиц измерений губит решение студента. Чтобы избежать такой ошибки при решении задач в ПиАХТе (ПАХТе) необходимо обратится к расшифровке формулы где написано в каких единицах измерения необходимо подставлять данные. Можно использовать другой метод (работает он когда нет возможности посмотреть расшифровку) подставляйте всё в системе СИ:
длина в метрах (м)
масса в килограммах (кг)
температуру в кельвинах (К)
вес в ньютонах (Н)
коэффициент динамической вязкости в паскаль на секунду (Па·с)
давление в паскалях (Па)
мощность в ваттах (Вт)
поверхностное натяжение в ньютон деленное на метр (Н/м)
объём в кубических метрах (м³)
плотность в килограммах деленное на метр кубический (кг/м³)
энергию в джоулях (Дж)
расход массовый в килограммах на секунду (кг/с)
линейную скорость в метрах на секунду (м/с)
частоту в герцах (Гц)
Но не во всех формулах необходимо подставлять в системе СИ
Расчет теплообменника - тема следующего урока.
В современной промышленности большая часть процессов строится на изменении температурного состояния веществ, именно для этого используют теплообменники (теплообменное оборудование).
Большой популярностью пользуются кожухотрубчатые теплообменники. Определим все параметры которые сможем.
Итак рассмотрим решение такой вот задачи:
Этанол (100%) нагревается в трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника от 15 до 40 градусов. Противотоком в межтрубное пространство подается вода которая охлаждается от 90 до 40 градусов. ТО состоит из 111 труб диаметром 25х2 скорость этанола в трубах 0,75 м/с
Что известно по теплообменному процессу? Даны температуры обоих носителей поэтому мы легко составим температурную схему (противоток)
90-----вода------›40
40‹-----этанол-----15
теперь определяем среднюю разность температур. для этого находим большую разность температур (90-40=50) и меньшую разность температур (40-15=25)
если отношение большой и меньшей разности температур меньше либо равно двум, то разрешается использовать арифметическую разность температур (tб+tм)/2
Массовый расход спирта можно определить исходя из следующих данных:
-скорость
-диаметр
-количество труб
Благодаря ПАХТ можно узнать сколько течет кг воды в час у вас из крана :)
