气动搅拌机
扩散中控室内也可以用来提供混合。气泡和水之间的密度差异导致气泡上升和快速达到终端速度上升。随着他们的上升,这些泡沫推动周围的水一样叶轮在旋转搅拌机把周围的水推力。这个力随着上升速度创建混合的力量。很明显,气动混合动力是一个函数的数量泡沫形成。因此,预测这种力量,首先有必要开发一个方程来预测泡沫形成的数量。
图6.7显示了扩散器的设计用于生产泡沫。在一个空气强制通过陶瓷管。因为陶瓷质量好开放的,这种设计产生泡沫。d,洞只是穿入管形成穿孔。气泡的大小将取决于多小或大孔。粗泡沫b所示的照片,而照片的气泡图显示是e。在c语言中仅仅是一个开放的管,空气可以逃脱;这个生产大泡沫。f是一个萨兰包装管的图;这会产生泡沫。
6.3.1预测数量的泡沫和上升速度
泡沫形成的数量等于容器中的空气的体积除以平均体积的一个泡沫。船的空气的体积等于流入的空气质量的速度乘以其停留时间。反过来,拘留时间等于下潜的深度h(参见图6.7 g)除以平均总上升速度的泡沫。如果vb是气泡的平均增长速度
-
- 图6.7泡沫扩散器的设计。
和六世的净平均上升速度是水,气泡的平均总上升速度是Vb +六世和= h / (Vb +六世)。
让单一的平均体积泡沫表面的容器Vbo愿Qt的空气的影响绝对压力p .为了准确计算气泡的数量,Qt应该纠正其价值相当于Vbo表面时的压力成为了大气压强Pa。由于压强和体积的反比,空气流入的速度修正的价值在船的表面(P; / Pa)问;。因此,泡沫n由空气气流入的速度
Vb +它们(6.15)
Vbo Vbo
液体的平均上升速度六世小相比,气泡的上升速度Vb和可能会被忽视。方程然后减少
n——PjQjh (616)
VboVb Pa Vbo Vb
推导出气泡的上升速度皮伯斯和加伯(1953)。利用量纲分析的技术是用于推导旋转搅拌机的功耗,他们发现气泡的上升速度的功能可以被描述的三个无量纲量:G1 = gf4 / pla3, G2 = g (r) 4 (Vb) 4 p3i / a3,和Re = 2 plvbr / f。再保险是雷诺数;g是重力加速度;f是流体的绝对粘度;pt是流体的质量密度;一个是液体的表面张力;和的平均半径r是泡沫。给G1和G2一些名字,叫G1皮伯斯和G2加伯数字。
我们可能希望执行量纲分析自己,但过程是相似的。换句话说,Vb首先是表示为一个函数的变量影响其价值:Vb = f (g、f、pl, pg, r), pg是气相的质量密度(空气)。每个变量的函数然后分解成其基本尺寸找到参考维度的数量。一旦引用维度的数量已经找到,π无量纲变量的数量可以确定。这些无量纲变量然后在接下来的淘汰赛中物理变量的尺寸直到π无量纲的数量比例。
最后方程如下:
Vb = 2 (r) 2 (P-Pg) = 22-fPl Re < 2 (6.17)
Vb = Q.33g076 f (r) 128 2 < Re < 4.02 Gf214 (6.18)
0.50年代
vb 214 < = 1.35我P - 4.02 gi2 Re < 3.10 g - 025 (6.19)
vb = 1.53 (P)“3.10 gi0 25 < Re < G2 (6.20)
空气已被消灭的质量密度方程(6.17),因为它是微不足道的。
在气动搅拌机再功耗
左边的图6.8显示了力量作用于vb的泡沫有速度上升。facebook是浮力作用于泡沫由于排出的水的体积;成品的重量是泡沫。随着泡沫向上,抵制周围的拖力的质量水;这个力是FD的拖曳力。扩散器的泡沫出现,他们迅速达到终端速度上升。因此,泡沫不是加速和应用牛顿第二运动定律的泡沫只是导致FB Fg - Fd = 0和Fd = FB -成品。
右边的图6.8显示了泡沫的作用在周围的水由于牛顿的第三运动定律:每一个行动,有一个大小相等、方向相反的反作用力^每个力有一个大小相等,方向相反的反应力。右边的FD是左边的FD的反应力。这个力具有相同的行动周围的水随着叶轮在旋转搅拌的情况下。它推动对方周围的水力量Fd旅行在vb的平均速度。这个力和速度给耗散的力量。调用Vb的平均体积的泡沫达到
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- 图6.8泡沫隔离体图来说明功耗。
它上升的水柱,y水的比重,和y空气的比重,n的功率耗散泡沫[方程(6.16)]或只是船的功耗
P = FD % n = (Fb - Fg) vbn = Vb (y - yg) Vb ^ ^ (6.21)
单个气泡的体积Vb的价值变化的泡沫上升水柱。逆关系的压力和体积,Vb在任何深度表现Vbo而言,表面气泡的平均量。压力在Vb深度h Pa + hy。因此,Vb = Vbo Pal (Pa +重)。Vb是派生的价值通过整合Vb /船的深度如下:
Vb = j -阵线»dh =奶油水果蛋白饼- f p - h + - = PY - InPpm (6.22)
而且,
”- - - PQk - pv n (- r . v m = > < p - ^ y - pq n和n < 6, 3)
因为空气yg的比重非常小得多比水黄,它一直被忽视。
功耗必须这样,它会导致正确的速度梯度g .文献显示值的标准有效的混合的情况下旋转搅拌机。的G值需要确定气动搅拌机。作为临时措施,然而,旋转搅拌机的值可以使用(表6.2)。
示例6.2通过考虑的标准有效的混合,rapid-mix坦克用于快速混合的体积明矾促凝剂在水处理厂被发现6.28 3.24 hp的功耗。假设空气被
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