Расчет гидродинамического потока насадочного аппарата
Структуры гидродинамического потока в аппарате. Проверка адекватности математической модели, полученной на основе экспериментальной информации. Эффективный объем аппарата. Расчет числа ячеек, значений времени и расчетной концентрации на выходе аппарата.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.07.2013 |
| Размер файла | 56,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Через насадочный аппарат длиной L=10 м, внутренним диаметром D=0,065 м и коэффициентом заполнения насадкой G=0,7 протекает жидкость с объемной скоростью Vc=1 л/с. Получить математическую модель структуры гидродинамического потока в аппарате на основе определенной экспериментальной информации и проверить ее адекватность.
|
t,с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
|
|
С, г/л |
0,6 |
1,3 |
3,1 |
6 |
9,5 |
13 |
16,1 |
18,3 |
19,6 |
20 |
18,7 |
15,7 |
13,1 |
|
|
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
||||||
|
8,9 |
6,2 |
4,3 |
2,9 |
2 |
1,4 |
1 |
0,8 |
0,7 |
гидродинамический поток математический модель
Решение: 1 этап - проведение эксперимента. На вход аппарата подаем 250 гр индикатора в виде д-функции и на выходе аппарата замеряем его концентрацию, представляющую собой дифференциальную ФРВП. Результаты эксперимента сводим в таблицу 1:
Таблица 1.
|
t,с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
|
|
С, г/л |
0,6 |
1,3 |
3,1 |
6 |
9,5 |
13 |
16,1 |
18,3 |
19,6 |
20 |
18,7 |
15,7 |
13,1 |
|
|
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
||||||
|
8,9 |
6,2 |
4,3 |
2,9 |
2 |
1,4 |
1 |
0,8 |
0,7 |
По экспериментальным данным строим график (Рис1).
Рис.1. ФРВП для данного аппарата
2 этап - выбор вида модели. Из рис. 1. видно, что график дифференциальной ФРВП соответствует ЯМ (ячеечной модели).
3 этап - идентификация параметров выбранной зависимости. Эффективный объем аппарата определяем по формуле:
Для определения числа ячеек n рассмотрим экспериментальную дифференциальную функцию распределения времени пребывания. Для определения моментов разбиваем построенный график по оси х на равные интервалы и методом средних прямоугольников находим площадь под кривой для каждого интервала. По полученным данным оформляем таблицу 2.
|
t,с |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
25 |
|
|
С, г/л |
0,6 |
3,1 |
9,5 |
16,1 |
19,6 |
19,35 |
17,2 |
14,4 |
11 |
7,55 |
5,25 |
3,6 |
2,15 |
|
|
27 |
29 |
31 |
33 |
1,7 |
1,2 |
0,9 |
0,75 |
Таблица 2. Расчет размерных моментов.
|
№ |
ti |
Ci |
?t*Ci |
?t*ti*Ci |
?t*ti^2*Ci |
|
|
1 |
1 |
0,6 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
|
|
2 |
3 |
3,1 |
6,2 |
18,6 |
55,8 |
|
|
3 |
5 |
9,5 |
19 |
95 |
475 |
|
|
4 |
7 |
16,1 |
32,2 |
225,4 |
1577,8 |
|
|
5 |
9 |
19,6 |
39,2 |
352,8 |
3175,2 |
|
|
6 |
11 |
19,35 |
38,7 |
425,7 |
4682,7 |
|
|
7 |
13 |
17,2 |
34,4 |
447,2 |
5813,6 |
|
|
8 |
15 |
14,4 |
28,8 |
432 |
6480 |
|
|
9 |
17 |
11 |
22 |
374 |
6358 |
|
|
10 |
19 |
7,55 |
15,1 |
286,9 |
5451,1 |
|
|
11 |
21 |
5,25 |
10,5 |
220,5 |
4630,5 |
|
|
12 |
23 |
3,6 |
7,2 |
165,6 |
3808,8 |
|
|
13 |
25 |
2,15 |
4,3 |
107,5 |
2687,5 |
|
|
14 |
27 |
1,7 |
3,4 |
91,8 |
2478,6 |
|
|
15 |
29 |
1,2 |
2,4 |
69,6 |
2018,4 |
|
|
16 |
31 |
0,9 |
1,8 |
55,8 |
1729,8 |
|
|
17 |
33 |
0,75 |
1,5 |
49,5 |
1633,5 |
|
|
? |
268 |
3419,1 |
53058 |
?t=2 - ширина участка аппроксимации;
ti - среднее время для каждого участка;
Сi - значение концентрации, соответствующее высоте i-го прямоугольника.
Находим приведенные моменты:
>
Находим безразмерные моменты:
>
Число ячеек:
Т.о. получили ЯМ с 5 ячейками. Система уравнений получаемой модели имеет следующий вид:
В результате решения данной системы дифференциальных уравнений получили таблицу значений времени и расчетной концентрации на выходе аппарата.
|
t,с |
С, г/л |
|||
|
2 |
1,98 |
20 |
1,5 |
|
|
4 |
10,36 |
22 |
0,79 |
|
|
6 |
17,38 |
24 |
0,4 |
|
|
8 |
18,92 |
26 |
0,2 |
|
|
10 |
16,36 |
28 |
0,095 |
|
|
12 |
12,04 |
30 |
0,045 |
|
|
14 |
7,94 |
32 |
0,021 |
|
|
16 |
4,83 |
34 |
0,009 |
|
|
18 |
2,76 |
гидродинамический насадочный аппарат математический
Программа в Qbasic
CLS
n=5
C1=100
C2=0
C3=0
C4=0
C5=0
V=0,01
Vc=0,001
h1=2
h =0,1
tk=34
1 C1=C1 - h•n•Vc•C1/V
C2=C2 + h•n•Vc•(C1-C2)/V
C3=C3 + h•n•Vc•(C2-C3)/V
C4=C4 + h•n•Vc•(C3-C4)/V
C5=C5 + h•n•Vc•(C4-C5)/V
t=t+h
if t<h1 then go to 1
print “t=”;t; “C=”;C5
h1= h1+2
if t<tk then go to 1
END
Вывод
Идентифицировали типовую математическую модель гидродинамики однофазного потока на основе определенной экспериментальной информации. Так как, кривые расположены близко друг к другу, то модель адекватна структуре потока.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет и выбор электродвигателя. Определение общего передаточного числа по номограмме числа, зубьев по ступеням, геометрических размеров вала и зубчатого колеса на последнем валу, диаметров делительных окружностей колес. Проверка числа ступеней механизма.
контрольная работа [84,2 K], добавлен 02.07.2014Расчет тепловой нагрузки аппарата, температуры парового потока, движущей силы теплопередачи. Зона конденсации паров. Определение термических сопротивлений стенки, поверхности теплопередачи. Расчет гидравлического сопротивления трубного пространства.
контрольная работа [76,7 K], добавлен 16.03.2012Расчеты газового потока в камере ракетного двигателя на сверхзвуковых и дозвуковых режимах, со скачками и без скачков уплотнения. Определение значений сил взаимодействия потока со стенками камеры и тяги двигателя. Расчет скоростей газового потока.
курсовая работа [616,3 K], добавлен 27.02.2015Общая характеристика теплообменных аппаратов и их применение в нефтедобывающей, газовой, нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Конструктивный, проверочный и гидравлический расчет теплообменного аппарата, построение температурной диаграммы.
курсовая работа [663,7 K], добавлен 10.10.2011Понятие и содержание теплового баланса, порядок его составления и проведение необходимых расчетов. Определение расхода энергоносителя. Расчет теплогенерирующего устройства, парогенератора и тепловой изоляции. Вычисление удельной теплоемкости аппарата.
курсовая работа [280,3 K], добавлен 30.05.2013Расчет параметров потоков продуктов сгорания и пароводяной среды, геометрических характеристик поверхностей нагрева, тепловой изоляции экономайзера. Проверка значений газодинамических сопротивлений. Определение изменения температуры по высоте стенки.
курсовая работа [124,3 K], добавлен 25.12.2013Расчет средней температуры воды, среднелогарифмического температурного напора из уравнения теплового баланса. Определение площади проходного и внутреннего сечения трубок для воды. Расчет коэффициента теплопередачи кожухотрубного теплообменного аппарата.
курсовая работа [123,7 K], добавлен 21.12.2011Разработка и определение основных технологических параметров котла-утилизатора для параметров газотурбинной установки ГТУ – 8 РМ. Тепловой конструктивный, гидравлический, прочностной расчет проектируемого аппарата, обоснование полученных результатов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.03.2017Значение тепловой обработки. Требования, предъявляемые к пищеварочным котлам. Принципиальные схемы теплообменных аппаратов с рубашкой. Электрические нагревательные устройства. Тепловой расчет аппарата. Тепловой баланс аппарата и определение баланса.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 28.04.2013Расчет температур поверхности кожуха аппарата прямоугольной формы; нагретой зоны герметичного блока; аппарата с внутренней принудительной циркуляцией воздуха; теплового режима аппаратов кассетной конструкции групп А и Б и с принудительной вентиляцией.
практическая работа [223,8 K], добавлен 06.08.2013Конструкция и принцип действия аппаратов, используемых для абсорбции тарельчатых и насадочных абсорберов, типы тарелок для колонн. Обоснование и расчет аппарата для абсорбции диоксида углерода–насадочного абсорбера с насадкой: керамические кольца Рашига.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.08.2014Теплофизические свойства теплоносителей. Предварительное определение водного эквивалента поверхности нагрева и размеров аппарата. Конструктивные характеристики теплообменного аппарата. Определение средней разности температур и коэффициента теплопередачи.
курсовая работа [413,5 K], добавлен 19.10.2015Применение и классификация теплообменных аппаратов. Принцип работы кожухотрубного теплообменного аппарата. Необходимость проведения гидравлического, конструктивного и проверочного тепловых расчетов. Построение температурной диаграммы теплоносителей.
курсовая работа [364,5 K], добавлен 23.11.2012Рабочие характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика асинхронного двигателя. определение способа соединения фаз электродвигателя. Выбор пускового аппарата, защитного аппарата, аппарата управления. Повышение коэффициента мощности.
контрольная работа [88,7 K], добавлен 28.07.2008Конструкция и принцип работы подогревателя сетевой воды. Теплопередача при конденсации и движении жидкости по трубам. Оценка прочности крышки теплообменника. Тепловой, гидравлический и прочностной расчет параметров рекуперативного теплообменного аппарата.
курсовая работа [186,8 K], добавлен 02.10.2015Определение характера течения горячего и холодного теплоносителей в каналах теплообменника. Выбор вида критериального уравнения для потоков. Составление уравнения теплового баланса. Нахождение поверхности нагрева рекуперативного теплообменного аппарата.
практическая работа [514,4 K], добавлен 15.03.2013Порядок построения профиля канала переменного сечения. Методика расчета параметров газового потока. Основные этапы определения силы воздействия потока на камеру и тяги камеры при разных вариантах газового потока. Построение графиков изменения параметров.
курсовая работа [446,2 K], добавлен 18.11.2010Физические свойства теплоносителей. Расчет числа Нуссельта. Определение количества тепла, получаемого нагреваемой водой. Средний температурный напор. Графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности нагрева для прямотока и противотока.
контрольная работа [199,6 K], добавлен 03.12.2012Свойства и характеристики оптического излучения. Расчет потока излучения, падающего на фоточувствительный элемент. Расчет амплитуды переменной составляющей сигнала и величины постоянной составляющей тока на выходе. Расчет порога чувствительности.
курсовая работа [868,6 K], добавлен 28.09.2011Сравнение процессов излучения и движения под действием гравитационного поля. Построение физической и математической модели окружающего нас мира. Различные положения частицы потока относительно центра потока. Увеличение длин волн линий в спектре источника.
статья [581,6 K], добавлен 15.06.2014
