Prawo zachowania masy - przepływ

natężenie masowe Qm = Fm [kg/s], energia objętościowa Fv = Qm/ρ [m3/s]

gdzie S – powierzchnia, w - prędkość przepływu, V - objętość, t - czas.

Średnica zastępcza: , gdzie S - powierzchnia zwilżona, O - obwód zwilżony.

Liczba Reynoldsa: , gdzie d – średnica rury, ρ - gęstość [kg/m3], η – lepkość

dynamiczna [Ns/m2], ν – lepkość kinematyczna

Re<2300 – laminarny, Re>10000 – turbulentny.

Płyny idealne:

Wzór Darcy-Weisbacha na opór przepływu Zp [m]: ,

Δp – spadek ciśnienia, λ - współcz. oporu na odcinku prostym, L – długość rury

Wysokość stracona: , opór miejscowy:

dla turbulentnego: 105 < Re < 108 to , dla laminarnego

Optymalna średnica przewodu rurowego: .

Schemat rozwiązywania zadań: Qm[ρ]Qv[δ]w[η]ReλZpΔp

Przepływ przez materiały porowate

prędkość w warstwie, gdzie w

0

– prędkość pozorna; porowatość złoża [m

3

/m

3

]:

Powierzchnia właściwa złoża [m2/m3] : ; ;

Φ – współczynnik kształtu, dc – średnia średnica ziaren, λ – współ. oporu

Spadek ciśnienia: ;

Re < 50 – laminarny; ;

50 < Re < 7200 – nieustalony; ;

Re >7200 – burzliwy;. Dla poruszającego się ziarna – zmodyfikowana Re:

sedymentacja: filtracja:

Opór właściwy filtracji: ,

gdzie S – powierzchnia filtru, L – wysokość warstwy filtrującej, K – przepuszczalność warstwy osadu.

Opór całkowity filtracji:

Cząstki zdyspergowane w płynie/gazie

Ar < 36 – laminarny; Re0

= 0,056*Ar; Spełnione równanie Stokesa:

36 < Ar < 83000 – pośredni;

;

Ar > 83000 – turbulentny;

;

(ψ - współcz. oporu ośrodka, w – prędkość opadania) ;

Prędkość sedymentacji w ogólnym przypadku:

Prędkość sedymentacji ruchu laminarnego:

Dym – komora pyłowa

Czas opadania cząstki:

; ; ; ;

Prędkość cząstek:

;

;

gdzie: wsed – prędkość sedymentacji [m/s], w – prędkość przepływu [m/s], H – wysokość, A – szerokość, L – długość, n – liczba półek, h – odległość między półkami, d – średnica cząstki.

Wymiary komory: ;

Odstojniki cieczy

; Dla cząstek kulistych: ;

gdzie: φ – opór ośrodka, d – średnica cząstek, D – średnica odstojnika, H – wysokość klarownej cieczy nad osadem, τ – czas opadania cząstek.

Jednostki i stałe

Puaz - jednostka lepkości dynamicznej 1 P = 1 dyn·s/cm2 = 1 g·cm−1·s−1 ; 1 Pa·s = 10 P; centypuaz 1cP = 0,001 Ns/m2 Funt na cal kwadratowy - jednostka pochodna ciśnienia 1 psi = 6,8046 * 10-2 atm = 6 894,75729 Pa = 0,068947 barAtmosfera fizyczna 1 atm = 101325 Pa =760 Tr =760 mmHg = 1,01325 bar = 14,69595 psi=1,033 atAtmosfera techniczna 1 at = 0,9678415 atm = 735,559 Tr = 98066,5 Pa = 0,980665 bar =1 kG/cm2

Paskal 1 Pa = 1 kg·m-1·s-2 = 1 N/m2]; 1 hPa = 100 Pa = 1 mbar = 10 mmH2O1 bar = 105 Pa = 1,0197 at = 0,98692 atm = 750,06 Tr1 mm H2O = 9,81 Pa1 mm Hg (Tor) 1 Tr = 1/760 atm = 133,3224 PaNiuton 1N = 1 kg*s/m2

Warunki normalne: T = 273,15K = 0 °C , p = 101325 Pa = 760 mmHgWarunki standardowe: T = 298,15K = 25°C, p = 101325 Pa.

Stała gazowa R = 8,31 J/mol*KPrzyspieszenie ziemskie g = 9,80665 m/s2

Koło S = πr2 = 0,25πd2; O = 2πr = πd

Sześciokąt foremny

;

Trójkąt równoboczny

; ; ;