ДӘРІС. Идеалды емес құралдағы ағындар құрылымы.

Көп жағдайда ағын идеалды ығыстыруға жақындатылған химиялық қондырғы жасаған дұрыс. Бірақ кейбір факторлар әсерінен шынайы ағын идеалды ығысытру режімінен ауыиқиды. Ығыстыру режімінде шынайы ағын қозғалысын қарастырайық (сурет 13.1)

13.1а суретте турбуленті диффузияның таралу уақытына әсері көрсетілген. Бұл әсер сұәық бөлшектерінің бірі ағын озып, ал бірі қалып қоюына әкеледі.

13.1б суретте кескін бойынша жылдамдықтың біркелкі таралмау әсері көрсетілген. Бұл жағдайда бір бөлшектер ерте, ал бірлері қондырғыдан кейін шығады.

13.1 в суретте циркуляция аймақтары бар қондырғы көрсетірген. Ағыннның негізгі массасы құондырғы арқылы орташа уақыттан тез өтеді.

Сурет 13.1 –Ағынды идеалды ығыстыру режимінен ауытқуға әкелетін факторлар а- турбуленттік диффузия; б – жылдамдықтардың әркелкілігі; в – циркуляция зонасы

Айырмашылықтың төртінші себебі – тұрып қалу аймағының болуы. Бұл аймақтар бірқалыпсыз жылдамдық профилі немесе циркуляция аймағының шеткі жағдайы ретінде қарастырылады.

Ағын суреттемесін қиындататын факторлар көп. Сондықтан қарапайым сызбанұсқа жасаған дұрыс. Ол үрдісті негізгі сипаттамалар бойынша суреттейді. Бұл үлгілердің математикалық өрнектері құрамында бір немесеекі шама болады. Олар шынайы ағынның идеалдығы жақындық дәрежесін көрсетеді. Бұл шамалар математикалық үлгінің көрсеткіштері деп аталады.

Математикалық үлгілерді бір, екі, үш және т.б. көрсеткішті үлгілер деп бөлуге болады. Неғұрлым үлгінің көрсеткіштері көп ьолса, соғұрлым оны суреттеу жеңіл болады.

Әрбір математикалық үлгіге әртүрлі функциялар сәйкес келеді. Ұяшықты, біркөрсеткішті диффузиялық үлгілер болады. Мысал ертінде кеңінен таралған идеалды емес реактор үлгісін ұяшықты үлгіні қарасырамыз.

Ең алғашқы п санына бөлінген шынайы қондырғы сызбанұсқасы пайда болды (сурет 13.2) бірақ ұяшық саны п шынайы қондырғы көлеміне тең.

Бір қатар жағдайда қондырғыны ағын бағыты бойынша бірнеше бөлікке бөлуге болады.

Ұяшықты үлгі үшін дифференциалды функция теңдеуі: оның графикалық көрнісі 13.3 суретте көрсетілген. Суретте көрсетілегендей п = 1 13.1 теңдеуі 12.1 теңдеуіне ауысады, ал п ——>∞ — в.

Сурет 13.2 – Ұяшықты үлгінің сызбанұсқасы: 1,2,…,n - номерлер

Сурет13.3 – ұяшықты үлгінің С(τ)функциясы.

Дисперсия формуласы σ²

(12.3)

Опыт бойынша алған натежелерді алып мына формуланы қолданғанды

(12.4)

τ и С t и c_u бойнша алынады

Дисперсия мен функции распределения және ұяшықты модел парамерымен байланыс былай табылады

(12.5)

(12.5) уравнениянен n есептейге болады:

Мысал 10.1.

Сонымен идеалды араластыру және ығыстыру қондырғылары п = 1 және п ——>∞ жағдайда ұяшықты үлгі болып табылады.

Ұяшықты үлгі үшін п ——>∞ ең көп шығын болады, ал п = 1 (идеалды араластыру) шығын ең төмен болады. Неғұрлым п жоғары ьолса, соғұрлым алмасу дәрежесі жоғары болады.

Негізгі әдебиет 1 [56, 64-75]

Дата добавления: 2015-12-07