- Модели помогают в проектировании кораблей и самолетов, а также в выборе масштаба химических процессов. Эксперименты с объектами повышенной ценности (так называемые прототипы) являются дорогостоящими и сложными, поэтому исследования обычно проводятся в рассматриваемом случае модель геометрически подобна прототипу. Отношение любых 2 длин на модели такое же, как отношение длины соответствующего прототипа. То есть модель и прототип-это одно и то же Термины кинематическое и динамическое подобие, соответственно, используются для объяснения соответствия 1: 1 между скоростью и силой в обтекании модели и прототипа.
Если существует полное сходство между потоком вокруг модели и геометрически подобным прототипом, то все важные безразмерные величины будут иметь одинаковое значение для обоих токов. Уравнение (14.16)-(14. 18) указывает, что это ozn-Х°. В качестве модели рассмотрим поток в данной гладкой круглой трубе. По принципу подобия, зная этот поток, можно описать течение в трубах других размеров, которые считаются прототипами.
Поскольку форма трубы одинакова, то если была проведена серия экспериментов по определению зависимости He от he, то дальнейшие эксперименты не проводятся required. In в случае одного и того же числа Рейнольдса существует полное сходство, и число эйларов также должно быть равно. Ситуация зависит от обтекания модели корпуса. Форма модели не фиксирована, но она геометрически похожа на исследуемый прототип. Поэтому каждый раз, когда предлагается новая форма тела, необходим модельный эксперимент. Рассмотрим вопрос об испытанном сопротивлении в контейнерах длиной 150 м. Формула.
Со =φ (быть, пр）(14.45). И если be и Pr могут быть сопоставлены независимо таким образом, чтобы определить функцию φ, то задача решена. Однако формула(14. 17) и (14. Восемнадцать)、 Существует строгая связь между изменениями Be и Pr в момент изменения, если одно и то же используется последовательно Функция f не может быть определена в модели 1, которая использует воду в качестве рабочей fluid. It также может быть установлено, что невозможно достичь полного сходства между моделью и prototype. To для получения одинакового значения Pg для прототипа длиной 150 м и модели длиной 1,5 Ле необходимо использовать скорость 1/10 от скорости прототипа модели.
Однако это приводит к тому, что число Рейнольдсов в модели составляет всего 0,001 от числа Рейнольдсов в прототипе. Верфь решила эту задачу, используя приближенное представление функции(14. Сорок пять）： =(Т. е.)+φ2 (Pr). (14.46） φ1 (Be) получается из эксперимента обтекания полностью погруженного объекта, в котором отсутствует влияние Pr. Также проводятся эксперименты по определению Св модели поверхностных волновых течений, что немаловажно. Формула(14. 46) определяется путем вычитания функции φ2 (Pr), согласно этим данным.
- Приложение для смешивания Движение жидкости, перемешиваемой пропеллером или турбинным смесителем в контейнере со свободной поверхностью, является очень сложным и не может быть рассчитано путем решения уравнения движения аналитически. Поэтому метод анализа измерений полезен. Применитесь к сформулированной задаче следующим образом: п = со, е.. н, с), (14.47） Где Р-мощность, подаваемая на смеситель. 2) — диаметр смесителя; со-угловая скорость смесителя. Остальные персонажи имеют обычный вид meaning. In в этом случае n = 6, r = 3 и, следовательно, r = 3.Предполагая, что вы можете включить P, 2 и (o в безразмерную комбинацию, это выглядит следующим образом: l2 = P2o / / 1; 14.
Сорок девять） Н3 = Р(О2 / ^.(14.50） Комплекс L! Это называется безразмерной силой. линейную скорость лопасти мешалки, равную-y, можно считать характеристической скоростью. сочетание N3-это количество жидкости. Если воронка появляется на поверхности жидкости, то безразмерная мощность является функцией как Ke, так и Er. As в случае моделирования контейнера, если моделирование выполняется в одной и той же жидкости, невозможно достичь полного сходства между миниатюрным смесителем и его прототипом или увеличенным вариантом.
Однако, в отличие от случая моделирования судна, мы будем фактически экспериментировать с моделью смесителя, используя различную вязкость V liquids. By правильно подобрав жидкость и температуру, можно добиться полного сходства между моделью и прототипом. Вы также можете использовать различные жидкости для изменения Ke и Er индивидуально. Используя этот метод, Раштон, Костич и Эверетт [140] получили кривую, показанную на рисунке 1 для одного из смесителей на рисунке 10. 14.1*.Используя такую кривую, можно вычислить поведение только этой и геометрически подобной mixer. As изменяется уровень жидкости, положение мешалки или отношение диаметра мешалки к емкости, изменяется кривая рисунка. 14.
В большинстве промышленных смесителей жидкости перегородка сделана для предотвращения образования воронок, поэтому количество флюидов не является проблемой. * Рисунки 14.1 и 14> 2 ко (рад! вместо (sec), N rev! была представлена комиссия по ценным бумагам и биржам. Эффекты секционирования показаны на рисунке. 14. 2.Для смесителя с перегородками, как показано на рисунке, предусмотрена безразмерная мощность. 14. 3, зависит только от числа Рейнольдса. Отображение этой кривой Рис.14. 1.Безразмерная мощность системы без перегородок[140]. а-тг = 0,0863; Б-пр = 0,345; с-ГГ-0,777; л-КР = 1,382; е-пр = 2,160.
Это похоже на зависимость Cb от Be для обтекания тела, погруженного в жидкость. Если число Рейнольдса мало, если эффект вязкости велик, то наклон кривой на рисунке 14. 1 и 14. 3 приближается к 45°. при высоких числах Рейнольдса Co стремится быть постоянным, поскольку он приближается к полностью турбулентным условиям. Кривая, показанная на следующем рисунке Рис.14. 2.Эффект перегородки смесителя. а-вихрь, образовавшийся при отсутствии перегородки.
B-смеситель с достаточным количеством перегородок. л р р 1-1 Время Рис.14. 3.Безразмерная мощность смесителя с перегородками[140]. Геометрически похож на a mixer. As уже упомянутый график показывает положение уровня жидкости, отношение мешалки к диаметру сосуда, а также относительные размеры и положение перегородки, как показано на рисунке 5. 14. 3, получены различные кривые.
Смотрите также:
| Приложения к гидродинамике. Следствия уравнений движения | Метод Релея |
| Пи-теорема Букингема | Баланс механической энергии |
