ПОСТРОЕНИЕ АППРОКСИМИРУЮЩИХ ФОРМУЛ ДЛЯ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ВОДООТДЕЛИТЕЛЯ
На многих предприятиях химической и переpaбатывающей промышленности применяется гидротрaнcпорт. Заключительным этапом гидротрaнcпортировки является разделение суспензии на жидкую и твёрдую фазы. Для этого предлагается использовать водоотделитель, представляющий собой вертикальный цилиндр с перфорацией, в который снизу под давлением подаётся суспензия. Под действием силы тяжести жидкость удаляется через отверстия, а твёрдая фаза поднимается вверх под давлением.
Движение жидкости в водоотделителе описывается уравнением Лапласа, решение которого, соответствующее заданным начальным условиям, получено в виде рядов Фурье-Бесселя.
При расчёте водоотделителя необходимо найти его высоту и вспомогательные параметры, выраженные через ряды, требующие достаточно трудоёмких вычислений.
Так как инженер должен стремиться упростить вычисления, то предлагается воспользоваться аппроксимирующими формулами для вычисления этих рядов.
В этом случае методика инженерного расчёта следующая.
По известным расходу жидкости Q, радиусу цилиндра R, коэффициенту проницаемости K, скорости перемещения частиц v-, вязкости и плотности жидкости η, ρ вычисляем параметр M.
Затем по значению M вычисляем высоту депрессионной поверхности L. Для функции L(M) получены следующие аппроксимирующие формулы
M ∈ [0,3256; 3,2855] L = R⋅0,4622M-0,5009;
M ∈ [0,0734; 0,3256] L = R⋅(-0,3691ln(M) + 0,3764);
M ∈ [0,0147; 0,0734] L = R⋅(-0,4041ln(M) + 0,2878).
Относительная погрешность формул не превышает 1,2 %, что вполне допустимо при инженерных расчётах.
Депрессионная поверхность на оси аппарата имеет высоту L, поэтому параметр вычисляется по формуле
где
(1)
δ - толщина сетки водоотделителя, Δ = δ/R - безразмерная толщина падения давления, J0, J1 - функции Бесселя 1 рода нулевого порядка и первого порядка.
Корни μk хаpaктеристического уравнения J0(μk) = 0 взяты из таблиц
μ1 = 2,4048;
μ2 = 5,5201;
μ3 = 8,6537;
μ4 = 11,7915;
μ5 = 14,9309;
μ6 = 18,0711;
μ7 = 21,2116;
μ8 = 24,3525;
μ9 = 27,4935;
μ10 = 30,6346.
При k > 10 для вычисления μk использовалась асимптотическая формула
Интеграл, входящий в выражение (1), через элементарные функции не выражается, поэтому использовалась формула Симпсона.
При инженерных расчетах для приближённого вычисления параметра A на различных интервалах в качестве аппроксимаций предлагается использовать следующие выражения, полученные методом наименьших квадратов:
Таблица 1
L/R |
f1 |
|
f1 |
|
0,25 |
0,4923 |
0,4841 |
0,1237 |
0,1250 |
0,4 |
0,4385 |
0,4474 |
0,1846 |
0,1840 |
0,5 |
0,3821 |
0,3878 |
0,2129 |
0,2107 |
0,65 |
0,2929 |
0,2912 |
0,2394 |
0,2376 |
0,8 |
0,2154 |
0,2070 |
0,2534 |
0,2562 |
Таблица 2
L/R |
f1 |
|
f2 |
|
0,8 |
0,2154 |
0,2162 |
0,2534 |
0,2544 |
0,9 |
0,1731 |
0,1722 |
0,2586 |
0,2580 |
1,05 |
0,1232 |
0,1225 |
0,2630 |
0,262 |
1,15 |
0,0978 |
0,0976 |
0,2647 |
0,2641 |
1,25 |
0,0773 |
0,0777 |
0,2657 |
0,2659 |
1,35 |
0,0611 |
0,0619 |
0,2663 |
0,2674 |
Таблица 3
L/R |
f1 |
|
f2 |
|
1,35 |
0,0611 |
0,0611 |
0,2663 |
0,2664 |
1,55 |
0,0380 |
0,0379 |
0,2669 |
0,2668 |
1,7 |
0,0265 |
0,0265 |
0,2671 |
0,2670 |
1,8 |
0,0209 |
0,0209 |
0,2672 |
0,2671 |
1,9 |
0,0164 |
0,0164 |
0,2672 |
0,2672 |
2,0 |
0,0129 |
0,0129 |
0,2672 |
0,2673 |
В таблицах приведены значения f1 и f2, полученные при kolvo = 100, а также полученные по аппроксимирующим формулам , . Относительные погрешности этих формул не превышают 2 %, что вполне приемлемо для инженерных расчётов.
Статья в формате PDF 128 KB...
28 03 2024 17:26:10
Статья в формате PDF 109 KB...
27 03 2024 14:57:36
Статья в формате PDF 105 KB...
26 03 2024 1:10:24
Статья в формате PDF 136 KB...
25 03 2024 11:31:20
Статья в формате PDF 102 KB...
23 03 2024 16:32:13
Статья в формате PDF 129 KB...
20 03 2024 5:40:10
Статья в формате PDF 244 KB...
19 03 2024 8:49:29
Статья в формате PDF 109 KB...
18 03 2024 8:45:10
Статья в формате PDF 296 KB...
17 03 2024 9:12:26
Статья в формате PDF 305 KB...
15 03 2024 13:50:37
14 03 2024 19:18:35
Статья в формате PDF 110 KB...
13 03 2024 12:38:45
Статья в формате PDF 283 KB...
12 03 2024 19:26:23
11 03 2024 6:11:37
Костная ткань обладает целым рядом уникальных физических свойств. Наиболее ценными с производственной точки зрения, представляются только некоторые из них: жесткость, твердость, упругость, эластичность. Наш научный интерес проявился на два основных свойства: жесткость и эластичность. ...
09 03 2024 10:19:18
Статья в формате PDF 253 KB...
08 03 2024 1:14:18
Статья в формате PDF 117 KB...
07 03 2024 14:32:37
Статья в формате PDF 119 KB...
06 03 2024 22:30:43
Статья в формате PDF 116 KB...
05 03 2024 1:34:44
Статья в формате PDF 122 KB...
03 03 2024 4:41:36
В статье представлен анализ современных данных о морфологических особенностях слизистой оболочки и магистральных сосудов полости носа, отражена их специфика и значение в аспектах кранио-фациальных травм и обусловленных ими носовых кровотечений. Приводятся последние научные данные о значении нарушений в системе гемостаза и регуляторных механизмов гемомикроциркуляции в патогенезе рецидивов травматических носовых кровотечений. ...
01 03 2024 15:38:42
Статья в формате PDF 145 KB...
29 02 2024 13:36:34
Статья в формате PDF 105 KB...
28 02 2024 14:38:59
Статья в формате PDF 192 KB...
27 02 2024 16:31:46
Статья в формате PDF 148 KB...
26 02 2024 23:53:59
Статья в формате PDF 315 KB...
25 02 2024 18:35:38
В статье представлены различные классификации систем антиоксидантной защиты клеток, в частности, проанализирована возможность 5 уровней защиты клеток от свободнорадикального окисления в интерпретации разных авторов. Дана классификация антиоксидантов с точки зрения их химической природы, молекулярной массы, гидрофильности и гидрофобности, особенностей молекулярно - клеточных механизмов инактивации свободных радикалов. ...
24 02 2024 21:43:19
Статья в формате PDF 116 KB...
23 02 2024 11:33:46
Статья в формате PDF 107 KB...
22 02 2024 16:52:52
21 02 2024 14:36:12
Статья в формате PDF 127 KB...
20 02 2024 7:33:44
Статья в формате PDF 119 KB...
19 02 2024 16:34:44
Статья в формате PDF 127 KB...
18 02 2024 12:59:26
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::