Реферат: Процессы и аппараты пищевых производств 2
где w – окружная скорость лопастей пропеллерной мешалки, м/с; n – частота вращения мешалки, ; d – диаметр мешалки;
w = 5,2 м/с (по условию) .
Тогда
.
Для пропеллерных мешалок в аппаратах без перегородок диаметр аппарата D = 3d = 0,30×3=0,9 м.
Т.к. , то мешалка отличается от геометрически подобных мешалок (для которых проведены исследования и в литературе представлены значения коэффициентов мощности С) и следует определить поправку по формуле [9]
.
Рассчитаем модифицированный критерий Рейнольдса:
.
По графику зависимости коэффициента сопротивления С от критерия Рейнольдса [1] для пропеллерной мешалки в аппарате без перегородок (кривая 6) С = 0,30 (приложение 2).
Мощность на перемешивание в рабочий период
ND =0,3*0,35 *12,2083 *1082,741*1,127=1618,488 Вт = 1,1618488 кВт
Лопасти пропеллерных мешалок изогнуты по профилю судового винта. Пропеллер обычно имеет три лопасти. Диаметр пропеллера равен 0,25 – 0,3 диаметра аппарата. Скорость вращения пропеллера составляет 160 – 1000 об/мин.
Пропеллерные мешалки создают интенсивные осевые потоки, способствующие лучшему перемешиванию суспензии.
Задача 4 .
Определить коэффициент теплоотдачи от стенки трубки конденсатора к охлаждающей воде, если средняя по длине температура стенки tс , внутренний диаметр трубки d, температура воды на входе и выходе из трубки равны соответственно t1 и t2 и средняя скорость воды v.
Определить также количество передаваемой теплоты и длину трубки.
Значения tс , t1 и t2 принять по предпоследней цифре шифра.
Предпоследняя цифра шифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
tс , о С | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 | 1250 | 1080 | 1130 | 1180 | 1210 |
t1 , о С | 0,025 | 0,040 | 0,065 | 0,050 | 0,075 | 0,080 | 0,090 | 0,100 | 0,125 | 0,085 |
t2 о С | 1400 | 1500 | 1600 | 1700 | 1650 | 1800 | 1700 | 1900 | 2000 | 1850 |
Значения d и υ принять по последней цифре шифра.
Предпоследняя цифра шифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
d∙103 , м | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
υ,м/с | 1,1 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
Пример решения задачи.
Определим среднюю температуру воды
о С
По приложению 1 [2] определим теплофизические свойства воды
при tср = 20 о С
ρ=998 кг/м3 плотность воды
μ= 1·10-3 Па·с динамический коэффициент вязкости
λ=0,599 Вт/(м·К) коэффициент теплопроводности
с=4190 Дж/(кг·К) коэффициент теплоемкости
Рr= 7,02 число Прандтля
Определим режим течения, критерий Рейнольдса равен
Т.к. Re>10000, то режим течения турбулентный и критериальное уравнение для расчета критерия Нуссельта имеет вид
,