СОДЕРЖАНИЕ
Сорғыштың негізгі параметрлері:
Ас тұзы бар ерітіндіден тұзды бөлу үшін, суды қыздырады. Су буланады да, тұз түбінде қалады:
Арал теңізінің жағалауында бұндай тұз көп мөлшерде кездеседі:
Бұл тұз теңіз суының құрамында еді. Кейін су буланып, тұз қайта кристалданып жерде қалды.
Суды қыздырып, буға айналдырып, басқа жерде су буын суытып қайтадан суға айналдыруға болады:
Бұны айдау әдіс деп атайды. Бұл әдістің тағы бір аты - дистилдеу әдісі.
Қоспалардың құрамына және қасиетіне қарай әр түрлі бөлу әдістері қолданылады.
Магнитпен қоспдадан бөлу әдісі.
Суспензияны құр -қатты заттарды сұйық көлемге теп тегіс таратуды қамтамасыз ету;
Қыздыру мен салқындатудың интенсификациясы;
Салмақ ауысу интенсификациясы араластыру жүйесінде (еріту, сілтілеу).
Механикалық- бұлғылауышпен араластыру, аппаратта араласатын оратмен айналады.
Үрдістің тиімділік көрсеткіші- Қоспадағы алынатын заттың концентрациясы.
Механикалық араластыру үрдісінің теориялық маңызы
Критерий Рейнольдса Reм (19.2)
мұнда dм - бұлғылаушының диаметрі, м;
n - бұлғылаушының айналу жылдамдығы, айн /с;
r - сұйықтық тығыздығы, кг/м^3;
Nм -бұлғылаумен жұмыс істеуге кететін қуаттылық, вт;
m - динамикалық тұтқырлық Па*с;
Механикалық араластыру үрдісінің технологиялық –құрылымыдық шамасын есептеу әдісі
1. Бұлғылау түрін таңдау оның диаметрі dм, аппарат өлшемі Daпп и Hапп.
2. Аппаратың түрі мен өлшеміне байланысты коэффициент Сt анықтаймыз.
3. Бұлғылаудың айналу санын анықтайды:
5. Сызба бойынша KN= f(Reм) тауып алады KN.
6. т Nм 2 теңдеуден тауып алады:
7. Құрылғыны айналдыратын өткізгішттің қуаттылығын есептейді Nдв:
Мұнда К- құрылғыны араластыратын және аппаратың құрылымын есептейтін түзету коэффициенті;
Бастапқы компонент бойынша материалдық баланс
Барлық заттар бойынша материалдық баланс
(19.8) және (19.9) алатынымыз:
Басқарылатын айнымалылар – Ссм және hсм.
Сұйық орталарды араластырудың негізгі үш тәсілі болады:
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
Центрифугалау дегеніміз - центрифугалық күш әсерінен суспензиялар мен эмульсияларды бөлу процесі.
Электрлік тазарту - электр күштерінің әсерінен газды тазарту.
2.Бөлу процесстерінің түрлері?
-потенциалды жылдамдығы дейді, жеке туындылардың (производный) координатадағы осі тең болады, олардың сәйкестелген жылдамдық проекциясына
келеді.
Осыған қарағанда үздіксіз ағу теңдеуін былай жазады:
Бұл теңдеуді Лаплас теңдеуі дейді.
Сұйық ағынындағы көлденең қималар 1-1, 2-2, 3-3 (3.18-сурет) бұлардың әрқайсына мына теңдеу сәйкес келеді. Барлық ағын қималарындағы Q = const; онда
және
Бұл теңдеу сығылмайтын сұйықтағы үздіксіз ағу теңдеуіне жатады.
Бақылау сұрақтары:
1) Гидродинамиканың зерттеу объектісі және оның негізгі мақсаты?
2) Сұйықтың бірқалыпты және бірқалыпсыз қозғалысы анықтамасы?
3) Қимыл, қима дегенді қалай түсінесіз және оның үш көрсеткіштерін (ауданына, ылғалданған периметріне және гидравликалық радиусына) түсіндіріп жазыңыз?
4) Гидравликалық радиус деген не?
5) Су өтіміне және ағынның орташа жылдамдығына анықтама беріңіз, өлшем бірлігін атаңыз?
6) Үздіксіз ағындар дегеніміз не?
Дәріс 4. Ньютон сұйықтықтарының турбулентті ағындары. Бернуллидің теңдеулері үшін идеалды және нақты сүйықтық және оны қолдану
Сұйық дегеніміз - физикалык дене, оның бөлшектері өте козғалғыш келеді де, аққыш жене сыртқы күш әcepiнен өзінің формасын өзгерте алатын касиеті бар. Сұйықтар сығылатын (газ турлі) және қысылмайтын немесе өте аз сығылатын (тамшылы) болып бөлінеді.
Сұйық қозғалысының заңдылығын зерттеуді жеңілдету үшін идеалды (киялды) және реалды(нақтылы) сұйықтар деп eкiгe бөлінеді.
Идеалды (қиялды) - тұтқырсыз сұйык, бұл сұйықта үйкеліс күші мен жанама кернеу күші болмайды да, сыртқы күш әсерінен оның көлемі өзгермейді.
Реалды (нақтылы) - тұтқырлы сұйық, табиғатта кездесетін сұйық қысымымен температураның әсерінен көлемі өте аз өзгереді. Сондықтан гидравликада нақтылы сұйықты абсолютті сығылмайтын дене ретінде зерттейді.
Реалды сұйық Ньютондық және Бингемдік болып бөлінеді. Ньютон сұйығындағы қозғалысты сұйық 6ip кабатының екінші қабатына қарағандағы жанама кернеу (ішкі үйкеліс) оның жылжу жылдамдығына пропорционалды болады. Егер сұйық тыныштықта тұрса, бұл кернеу күші нөлге тең болады. Ньютон сұйығына су, май, бензин, керосин, глицирин, ауа газдары, т.б. жатады.
және трубканың диаметріне d кepi пропорционалды болады:
Бұл теңдеуді көбінесе былай жазады:
мұндагы,
- өлшемсіз Рейнольдс саны.
Сұйықтың ламинарлы режим кезіндегі қозғалысы турбуленттік режимге ауысса, оны ауыспалы кезең деп атайды,
таңбасымен белгілейді. Тәжірибеде ламинарлы режимнен турбулентті режимге ауысу кезең санын (
= 2320) анықтап тапқан. Егер де, құбырдағы сұйықтың қозғалысы
Re
2320 болса – ламинарлы, ал Re
2320 болса – турбулентті қозғалыста болады.
Егер сұйық қозғалысы кысымсыз болса, Рейнольдс санын құбырдың диаметрінсіз оның орнына гидравликалық радиустың мағынасын қою арқылы табады (R):
мұндағы,
яғни сұйық қозғалысы қысымсыз болғанда, ауыспалы кезеңдегі
Рейнольдс 4 есе кем болады. Құбырдағы қозғалысымен салыстырғанда
= 580.
Сонымен, ағынның қысымсыз ағу кезінде Re
580 кем болса – ламинарлы режим, ал Re
580 артық болса - турбулентті режим козғалысы болады.
Идеалды сұйықтың элементарлы ағыншасына арналған Бернулли теңдеуі
Идеалды сұйықтың қалыптасқан қозғалысындағы элементарлы ағыншасына массалы күштің немесе салмақ күшінің әcepін зерттейміз және сұйықтың қысымы мен жылдамдықтағы қозғалысының арасындағы байланысының негізгі теңдеуін шешеміз.
Сурет. Ағыншаны зерттеуге арналған Бернулли теңдеуін шешуге арналған сызба
Ағынды құраушы 6ip ағыншалы түтікшені алып (сурет), оның 1-1 және 2-2 қимасына сәйкес геометриялық биіктігіндегі элементарлы аудандарын 
және
деп, жылдамдығын
және
деп, гидростатикалық қысымын
және
салыстырмалы жазықтан 0-0 қиманың орталық салмақ нүктесіне дейінгі (dG) әр қиманың аралығына дейінгісін
және
деп белгілейміз. dt уақыт аралығында ағыншаның учаскесін қима 1-1-ден
, 2-2-ден
-
аралығына (
және
) сыртқы күштің әсерінен жылжып жетеді.
Осы ағынша учаскесіне механикалық теориясын пайдалана отырып, жұмыс атқаратын күштің денеге тигізетін әcepiн кинетикалық энергияның қосымша өciмiнe тең болады деп есептесек, мұндай күштер – қысым күшi Р және салмақ күші G. Сонымен dt уақыт аралығындағы қысым күшімен Р және салмақ күшінің G әсерінен кинетикалық энергиясының өзгеруінің жұмыс icтeyiн есептейміз.
I - қимадағы қысым күшінің жұмысын
,
II - қиманың қысым күшінің жұмысы тepic бағытта болады (минус)-
болса, онда, сыртқы қысым күштерінің толық жұмысы
-
, болады.
Салмақ күшінің жұмысының әcepi потенциалды энергияның өзгеруіне соғады. 1-1 және 2-2 кесіндісінің ауданы мен салмағы 6ip-6ipіне тең болады:
Сондықтан салмақ күшінің жұмысы оның биіктік айырмасы мен салмағының көбейтіндісіне тең: