Гидромеханические процессы

ФГБОУ ВПО  «Якутская сельскохозяйственная академия»

Агротехнологический факультет

Кафедра «»

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: Гидромеханические процессы.

 

 

 

 

 

Выполнила работу:

Студентка 3-курса Тех-11 Б

Васильева Ньургуйаана Акимовна

Проверила:

Дарнаева Г.Г.

 

 

 

Якутск 2013

 

Содержание

 

• Введение
• Определение
• Характеристика
• Классификация
• Основные гидромеханические величины
• Поле скоростей
• Список использованных литератур 
  

Введение

 

В большинстве процессов химической технологии и смежных с ней  областей участвуют жидкости и газы. Законы движения и равновесия этих тел являются основой расчёта  и проектирования в инженерной химии.

Эти законы изучаются в науке  гидромеханика, которая включает в  себя гидростатику, кинематику жидкости и гидродинамику.

В прикладных науках технического профиля  гидромеханика также называется гидравликой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение

 

Гидромеханические процессы основываются на течении фаз в поле массовых сил, причем наиболее распространены аппараты с использованием течений в поле центробежных и массовых сил.

Гидромеханические процессы связаны  с переработкой жидких и газообразных систем.

Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики - науки о движении жидкостей и  газов, К этим процессам относятся  перемещение жидкостей, сжатие и  перемещение газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем в  поле сил тяжести ( отстаивание), в поле центробежных сил ( центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой ( фильтрование) и перемешивание жидкостей.

Гидромеханические процессы связаны  с пере - - работкой жидких и газообразных систем. Сюда относятся перемешивание продуктов, разделение суспензий путем фильтрации, отстаивание, центрифугирование, разделение эмульсий, очистка газов от пыли.

Гидромеханические процессы в элементах  струйной автоматики, как правило, развиваются  под влиянием большого числа факторов. Эти процессы подчиняются общим  физическим закономерностям, конкретным выражением которых для потока вязкой жидкости являются дифференциальные уравнения  ( уравнения Навье-Стокса) и уравнение неразрывности. Но эти уравнения справедливы для целого класса явлений и имеют бесконечное число решений. Следовательно, для выделения рассматриваемого явления из целого класса явлений необходимы дополнительные условия, называемые условиями однозначности. Они включают граничные и начальные условия, определяющие единственное решение системы дифференциальных уравнений. К условиям однозначности должны быть также отнесены физические константы ( плотность, вязкость и др.), характеризующие существенные для исследуемого процесса физические свойства среды. Под граничными условиями понимают геометрические характеристики потока ( его размеры и форму), а также значения кинематических и динамических параметров на границах исследуемого участка потока. Начальные условия потока характеризуют геометрические, кинематические, динамические параметры потока в начальный момент времени.

Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики - науки о движении жидкостей и  газов. К этим процессам относятся  перемещение жидкостей, сжатие и  перемещение газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем в  поле сил тяжести ( отстаивание), в поле центробежных сил ( центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой ( фильтрование) и перемешивание в жидкой фазе.

Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики - науки о движении жидкостей и  газов. К этим процессам относятся  перемещение жидкостей, сжатие и  перемещение газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем в  поле сил тяжести ( отстаивание), в поле центробежных сил ( центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой ( фильтрование) и перемешивание жидкостей.

Гидромеханические процессы при углублении и цементировании скважин отличаются широким проявлением взаимосвязей, протекающих в условиях изменяющихся температур, давлений и сложного взаимодействия породораз-рушающего инструмента, бурового раствора и горной породы. Поэтому управление условиями проводки скважин за счет режимов промывки представляет чрезвычайно сложную задачу.

Гидромеханические процессы связаны  с обработкой неоднородных систем жидкости и газа со взвешенными в них жидкими или твердыми частицами. Движущая сила - разность давлений, обусловленная разностью плотностей.

Гидромеханические процессы связаны  с обработкой неоднородных систем - жидкостей и газов со взвешенными в них твердыми или жидкими частицами. [

Гидромеханические процессы ( англ, hidromechanic processes) - процессы, связанные с перемещением жидких и газовых сред, с обработкой неоднородных двухфазных и многофазных систем. Гидромеханические процессы широко распространены в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Движущими силами гидромеханических процессов являются разность или градиент давлений, а также силы, обусловленные разностью плотностей компонентов неоднородных сред.

Гидромеханические процессы основываются на течении фаз в поле массовых сил, причем наиболее распространены аппараты с использованием течений в поле центробежных и массовых сил.

Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики - наукой о движении жидкостей и  газов. Движущей силой процесса является гидростатическое и гидродинамическое  давление.

Гидромеханические процессы связаны  с обработкой неоднородных систем - жидкостей и газов ( паров), содержащих взвешенные в них твердые частицы или капли жидкости.

Гидромеханические процессы, связанные  с механическим смешением или  разделением ( отстаивание, фильтрация, центрифугирование) неоднородных систем, состоящих из различных фаз.

Гидромеханический процесс, при котором  частицы зернистого слоя движутся в  потоке жидкости или газа, но не покидают пределов слоя.

Гидромеханические процессы обеспечиваются: насосами ( для перемещения жидкостей), компрессорными машинами ( для перемещения и сжатия газов), отстойниками ( для осаждения под действием сил тяжести твердых частиц или капелек воды, равномерно распределенных в жидкой фазе), фильтрами ( для разделения суспензий, содержащих мелкие взвешенные частицы, которые задерживаются пористыми перегородками), центрифугами ( для разделения эмульсий и суспензии в поле центробежных сил), мешалками ( для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации диффузионных и тепловых процессов) п другими машинами и аппаратами.

Гидромеханические процессы перемещения  жидкостей и газов, разделения жидких и газовых неоднородных систем, движения жидкостей и газов через пористые перегородки изучаются на основе законов гидродинамики - науки о  движении жидкостей и газов.

Гидромеханическими процессами называются процессы обработки жидких и газовых  неоднородных систем, направленные на разделение атих систем или их получении. Кроме того, применяется отстаивание с предварительным укрупнением частиц электрическими силами.

Гидромеханическими процессами называются процессы, протекающие в гетерогенных, минимум двухфазных, системах и подчиняющиеся  законам гидродинамики. Подобные системы  состоят из дисперсной фазы, находящейся  в раздробленном состоянии, и  дисперсионной среды.

Для гидромеханических процессов  основными считают геометрическое и гидродинамическое подобия. В  первую очередь обеспечивают геометрическое подобие ( отношение длины аппарата к диаметру), хотя в ряде случаев целесообразнее обеспечить гидродинамическое подобие.

Класс гидромеханических процессов  включает подкласс разделение гетерогенных ( неоднородных) систем. Этот подкласс может делиться на группы процессов по способу осуществления или по назначению, группы - на подгруппы по способу осуществления или другому признаку.

Проведение гидромеханических  процессов обеспечивается насосами, компрессорными машинами, отстойниками, фильтрами, центрифугами, мешалками  и другими машинами и аппаратами.

Область гидромеханических процессов  весьма широка, она включает многочисленные и достаточно разнородные процессы ( технологические приемы) - соответственно назначению и особенностям объектов. Гидромеханические процессы основаны на переносе импульса ( количества движения) - именно этот признак объединяет указанные процессы в отдельную группу. Гидромеханические процессы в своем осуществлении и описании непосредственно базируются на закономерностях переноса импульса, устанавливаемых технической гидравликой ( см. гл. При описании гидромеханических процессов рассматриваются внутренняя, внешняя и смешанная задачи гидродинамики.

Проведение гидромеханических  процессов обеспечивается насосами, компрессорными машинами, отстойниками, фильтрами, центрифугами, мешалками  и другими машинами и аппаратами.

Проведение гидромеханических  процессов обеспечивается насосами ( для перемещения жидкостей), компрессорными машинами ( для перемещения и сжатия газов), отстойниками ( для осаждения под действием сил тяжести твердых частиц или капелек воды, распределенных в жидкой фазе), фильтрами ( для разделения суспензий, содержащих мелкие взвешенные частицы, которые задерживаются пористыми перегородками), центрифугами ( для разделения эмульсий и суспензий в поле центробежных сил), мешалками ( для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации диффузионных и тепловых процессов) и другими машинами и аппаратами.

Для гидромеханических процессов  химической технологии характерны сложные  гидродинамические задачи, точное решение  которых методами гидродинамики  чрезвычайно затруднительно. Поэтому  расчет таких процессов базируется на принятии упрощающих допущений и  использовании опытных данных, обобщаемых методами теории подобия. Дифференциальные уравнения движения, если даже приходится применять их к анализу упрощенной модели реального процесса, позволяют выявить качественные, а иногда получить и количественные зависимости между существенными для данного процесса параметрами. Поэтому роль математического моделирования гидромеханических, как впрочем и других процессов химической технологии, непрерывно возрастает.

 

Функции гидромеханических процессов  промывки ствола скважин общеизвестны: разрушение и очистка забоя, обеспечение  эффективной работы забойных двигателей, транспортировка выбуренной породы ( шлама) по кольцевому пространству, удовлетворительное вытеснение бурового раствора тампонажным при цементировании, сохранение устойчивости стенок скважины, предотвращение флюидопроявлений. Вместе с тем, как отмечено в работе [47], полезные функциональные назначения, например бурового раствора, ограничены следующими требованиями: не разрушать долото, стенки ствола и шлам при гидротранспорте, не приводить к поглощениям и кольматации коллекторов, а также к излишним затратам гидравлической мощности нагнетательных систем.

К гидромеханическим процессам  относятся перекачка жидкостей  и транспорт газов; разделение неоднородных сред - различные виды отстаивания  ( гравитационное, в центробежном, электрическом, магнитном поле); фильтрование; перемешивание жидких сред; течение газа и жидкости через зернистый слой; псевдоожижение.

К гидромеханическим процессам  относятся: осаждение, фильтрование, псевдоожижение, перемешивание в жидкой фазе.

Отстаивание - наиболее простой и  дешевый гидромеханический процесс, поэтому его часто используют для первичного разделения, что удешевляет последующее разделение дисперсной системы более сложными способами.

Поэтому классификацию гидромеханических  процессов целесообразно подчинить  другому классификационному признаку - закономерностям, характеризующим  условия движения потоков. Такая  классификация дает возможность  связать теоретические обобщения  с инженерной практикой.

Для проведения гидромеханических  процессов, в частности пылеулавливания, используют высокоэффективные вихревые пылеуловители ( ВПУ), в которых разделение запыленного потока проводится с участием вспомогательного закручивающего потока.

Для интенсификации гидромеханических  процессов ( диспергирования, эмульгирования, суопендирования), тепло-массооб-менных и химических процессов в системах жидкость - жидкость, газ - жидкость и газ - жидкость - твердое тело применяют в основном механическое перемешивание.

Движущей силой гидромеханических  процессов является разность давлений или градиент давлений, обусловленные разностью плотностей обрабатываемых материалов или иными причинами. Скорость процесса определяется законами гидродинамики неоднородных систем.

Теория подобия гидромеханических  процессов является теоретической  основой гидродинамического экспериментирования  и моделирования; она также дает методы анализа и обобщения экспериментальных  и теоретических результатов.

При рассмотрении гидромеханических  процессов не выявляются условия  равновесия, так как направление  течения этих процессов вполне очевидно.

Результатом проведения гидромеханических  процессов может быть в одном  случае разделение неоднородных смесей, а в другом - их образование путем  смешения.

Теория подобия гидромеханических  процессов является теоретической  основой гидродинамического экспериментирования  и моделирования, а также дает методы анализа и обобщения экспериментальных  и теоретических результатов. Теория гидродинамического подобия - часть  общей теории физического подобия, в которой одним из основных является понятие о сходственных величинах.

Результатом проведения гидромеханических  процессов может быть в одном  случае разделение неоднородных смесей, а в другом - их образование путем  смешения.

Движущей силой гидромеханических  процессов является разность давлений или градиент давлений, обусловленные разностью плотностей обрабатываемых материалов или иными причинами. Скорость процесса определяется законами гидродинамики неоднородных систем.