УМКД

Физикалық ұқсастық

ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

БИОТЕХНОЛОГИЯДАҒЫ
ПРОЦЕСТЕР ЖӘНЕ АППАРАТТАР

5В070100 - «Биотехнология»
мамандығы үшін

ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей 2014

Мазмұны

|1 |Глоссарий...........................................................|3 |
| |.............................................. | |
|2 |Дәріс тақырыптары және олардың қысқаша |4 |
| |мазмұны............................... | |
| |Дәріс 1. БПА пәнінің негізгі заңдары. |4 |
| |Дәріс 2. Өнімдерінің негізгі физикалық қасиеттері. |8 |
| |Дәріс 3. Процестер мен аппараттарды модельдеу негіздері. |16 |
| |Дәріс 4. Механикалық процестер. |24 |
| |Дәріс 5. Гидростатика негіздері. |33 |
| |Дәріс 6. Гидродинамика негіздері. |35 |
| |Дәріс 7. Бернулли теңдеуі. |37 |
| |Дәріс 8. Гидродинамикалық ұқсастық негіздері. |38 |
| |Дәріс 9. Гидравликалық кедергілер. |39 |
| |Дәріс 10. Газдарды және сүйықтарды тасымалдау. |41 |
| |Дәріс 11. Гидромеханикалық процестер. |46 |
| |Дәріс 12. Тұндыру |48 |
| |Дәріс 13. Центрифугалау. |52 |
| |Дәріс 14. Сүзу. |55 |
| |Дәріс 15. Сұйық орталарды араластыру. |58 |
|3 |Практикалық сабақтар тақырыптары және олардың қысқыша мазмұны.. |61 |
| |Тақырып 1.Ұсақтағыштарды есептеу. |62 |
| | Тақырып 2. Қысым күштерін анықтау. |63 |
| | Тақырып 3. Гидравликалық кедергілерді есептеу. |65 |
| | Тақырып 4. Ортадан тепкіш апараттарды есептеу. |66 |
| | Тақырып 5. Араластырғыштарды есептеу. |68 |
|4 |Тесттік тапсырмалар |80 |
| |мысалдары...........................................................| |
| |........ | |

1 ГЛОССАРИЙ

Аппарат - процесті жүзеге асыратың құрылғы (қондырғы).
Араластыру - сусымалы, сұйық және газ тәрізді орталарды тығыз жанасуға
келтіру процесі.
Әртекті жүйе - екі және оданда көп фазалардан құралған жүйе.
жабдықталуы керек.
Барботер - аппарат түбiне орнатылған көп тесiктi сақиналы немесе ирек
құбыр.
Қозғаушы күш - жүйенің тепе-теңдік күйден ауытқу дәрежесін сипаттайды.
Престеу процесі - материалдарды қысыммен өңдеу.
Процестің жылдамдығы - процесс нәтижесінің уақыт бірлігіне қатынасы.
Процестің қарқындылығы - процес жылдамдығының аппараттың бетіне
қатынасы.
Сұрыптау процесі - сусымалы қоспаларды әртүрлі фракцияға ажырату.
Сүзу процесі - қатты бөлшектерді ұстап қалатын, ал сұйықты өткізіп
жіберетін кеуекті бөгеттер жәрдемімен суспензияларды ажырату.
Суспензия – сұйық оның ішінде қатты бөлшектер таралғаннан пайда болған
әртекті жүйе.
Көбік – сұйық және оның ішінде газ көпіршіктері таралғаннан пайда
болған әртекті жүйе.
Ұсақтау - механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі.

Тұндыру - әртекті жүйелерді ауырлық күштiң әсерiнен ажыратуы.
Шаң (түтіндер) – газ және оның ішінде қатты бөлшектер таралғаннан
пайда болған әртекті жүйе.
Центрифугалау - сұйық әртекті жүйелерді ортадан тепкіш күш әсерімен
ажырату.
Эмульсия – бір сұйық ішінде онымен араласпайтын екінші сұйық
бөлшектері таралғаннан пайда болған әртекті жүйелер.

2 ДӘРІС ТАҚЫРЫПТАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫСҚЫША МАЗМҰНЫ

Дәріс1. БПА пәнінің негізгі заңдары.
Дәріс жоспары.
1. Технологиялық процестердің классификациясы.
2. Аппараттар үшін материалдық және жылу баланс тендеулерің қурастыру.
3. Процестердің қозғаушы күштің заңы.
4. Технологиялық процестерді оптимизациялау принциптері.

Жоғары сапалы химиялық өнімдерін алуға мүмкіндік беретін жаңа,
тиімділігі жоғары технологиялық процестер мен аппараттарды өндіріске енгізу
үшін «Биотехнологиядағы процестер және аппараттар» жөніндегі білімді
тереңдету және жетілдіру қажет.
Өнімдерінің әртүрлі болуына қарамай олардың алынуында, көптеген өңдеу
өндірісіне ортақ, біртипті процестер қолданылады. Процестер және аппараттар
технологиясын өндіріс түріне байланыссыз қарастырады. Процестердің мұндай
жолмен оқытуда студенттер механиканың, гидродинамиканың, термодинамиканың
заңдарын қолдануға негізделген процестердің өту жолының жалпы заңдылықтарын
біліп, кең инженерлік дайындық алады.
Технологиялық процестердің үйренуде, зертеуде жалпы заңдылықтарды
білудің қажеттігін процестер және аппараттар жөніндегі ғылымның негізін
қалаушы ғалымдар - Петербург технологиялық инстутының профессоры А.К.
Крупский (1909 ж.) және МЖТУ-дың профессоры И.А.Тищенко (1913 ж.) өздерінің
еңбектерінде айтып кеткен.
«Биотехнологиядағы процестер және аппараттар» пәнін оқу үшін теориялық
және қолданбалы механикалық, физика, термодинамика, физикалы-химия пәндері
бойынша білім болуы қажет. Екінші жағынан «Химиялық өндірісінің негізгі
процестері және аппараттары» пәні химиялық өндірісінің арнаулы технологиясы
мен жабдықтары жөніндегі пәндерінің негізі және кіріспесі болып табылады.
«Биотехнологиядағы процестер және аппараттар» пәнінің даму нәтижесінде
барлық технолгиялық процестер төрт топқа бөлінеді:
1. Жылу процестері - өту жылдамдығы жылу өту (жылуды тарату тәсілдері
жөніндегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға: жылыту, суыту,
конденсациялау, балқу, қату, булану және буландыру процестері кіреді.
Процестің қозғаушы күші – температуралар айырмасы болады.
2. Массаалмасу (диффузиялық) процестер. Мұндай процестер қоспаның бір
немесе бірнеше құрастырушыларының бір фазадан екінші фазаға өтуімен
сипатталады. Бұларға: абсорбция, ректификация (айдау), экстракция,
адсорбция, кристализация, кептіру процестері кіреді. Процестің қозғаушы
күші – концентрациялар айырмасы болады.
3. Гидромеханикалық процестер - өту жылдамдығы гидродинамиканың
(сұйықтар мен газдардың қозғалысы жөнінедегі ғылым) заңдарымен анықталады.
Бұларға төмендегі процестер жатады: сұйықтарды тасымалдау, газдарды
тасымалдау және сығу, сұйықты және газды әртекті жүйелерде салмақ күшінің
(тұндыру), ортадан тепкіш күштің (центрифугалау) және қысым күшінің (сүзу)
әсерлерінің ажырату, сұйықтық ортаны араластыру. Процестің қозғаушы күші
қысымдар айырмасы болады.
4. Механикалық процестер - өту жылдамдығы химиялық кинетикалық
заңдарымен анықталады. Бұларға қатты денелерді ұсақтау, іріктеу процестері
кіреді.
Ұйымдастыру тәсілі бойынша негізгі процестер былай жіктеледі:
1. Мерзімді әрекеттегі процестер. Белгілі уақыт ішінде аппаратқа
шикізат материалы жүктеліп, ол өңделіп болған соң, аппараттан дайын өнім
алынады да, аппаратқа жаңадан шикізат жүктеледі. Мұндай кезде процестің
барлық сатысы бір жерде (яғни бір аппаратта) бірақ әртүрлі кезеңде
өткізіледі.
2. Үздіксіз әрекетті процестер. Аппаратқа шикізатты жүктеу және одан
дайын өнімді алу үздіксіз болады. Мұндай процестің барлық сатысы (стадиясы)
бір уақытта, бірақ аппарат көлемінің әртүрлі нүктелерінде өткізіледі.
Сонымен аппарат көлемінің әр нүктелеріндегі температураның, қысымның,
концентрацияның және т.б. параметрлерінің мәні уақыт бойынша өзгермейді.
3. Құрастырылған әрекеттегі процестер. Мұнда үздіксіз әрекеттегі
процестің кейбір (стадиясы) сатысы мерзімді әрекетті немесе керісінше
өтеді.
Үздіксіз әрекеттегі процестердің мерзімді әрекеттегі процестерге
қарағанда мынадай артықшылықтары бар:
а) дайын өнім үздіксіз алынады;
б) процесті механикаландыру және автоматтандыру оңай;
в) алынатын өнімнің сапасы біркелкі болады, себебі процестің өту
режимі тұрақты;
г) жабдықтың ықшамдылығы, яғни материалдық және эксплуатациялық
шығындары аз;
д) аппараттың жұмысында тыныс болмағандықтан, берілетін (немесе
алынатын) жылу толығымен пайдаланылады және шықан жылуды пайдалану
мүмкіндігі бар.

Процестер мен аппараттарды есептеудің жалпы принциптері

Процестер мен аппарттарды есептеу төмендегі негізгі мақсаттарды
көздейді:
а) жүйенің тепе-теңдік күйін анықтау;
б) шикізат материалының шығынын және алынған өнімнің мөлшерін, сонымен
бірге жұмсалатын энергия және жылутасымалдағыштың мөлшерін есептеу;
в) аппараттың қолайлы режимін, жұмыс бетін немесе жұмыс көлемін
анықтау;
г) аппараттың негізгі өлшемдерін есептеу.
Жүйенің тепе-теңдік күйін қарастыру арқылы процестің өту бағыты және
оны өткізудің мүмкіндік шегі анықталады. Осыған байланысты процеске әсер
ететін параметрлердің бастапқы және соңғы шамаларын анықтайды.
Материалдық баланс. Массаның сақталу заңы негізінде материалдық тепе-
теңдік құрылады:
[pic] (1.1)

мұнда [pic]- процесте қатысатын бастапқы заттарыдың жалпы массасы;
[pic]- процесс нәтижесінде алынған өнімдердің массасы;
[pic]- шығын болған заттардың массасы (буға айналу, саңылаудан
шығып кету және т.б.)
Бұл баланстан қажет болған шикізаттың шығыны немесе алынатын өнімнің
шамасы есептеп табылады.
Жылу баланс. Энергияның сақталу заңы негізінде жылу тепе-теңдік
құрылады:
[pic] (1.2)

мұнда [pic]- процесте қатысатын бастапқы заттармен енгізілетін жылу;
[pic]- аппараттан алынған өнімдермен шығатын жылу;
[pic]- қоршаған ортаға таратылған жылу шығыны.
[pic][pic]+[pic]+[pic] (1.3)
мұнда [pic]- шикізатпен енгізілетін жылу;
[pic] - процестің жылу эффектісі;
[pic]- сырттан енгізілетін жылу.
[pic]=[pic]+[pic] (1.4)
[pic]- алынған өнімдермен кететін жылу;
[pic]- жылутасымалдағышпен кететін жылу.
Процестердің негізгі теңдеулерін төмендегіше жазуға болады.
[pic] (1.5)
мұнда М – процесс нәтижесі, мысалы өткен жылу немесе зат мөлшері;
КF - процесс жылдамдығының беттік коэффициенті;
[pic]- қозғаушы күш - жүйенің тепе-теңдік күйден ауытқу дәрежесін
сипаттайды.
[pic]- уақыт.
Процесс нәтижесінің уақыт бірлігіне қатынасы процестің жылдамдығы деп
аталады
[pic] (1.6)
Процестің жылдамдығын аппараттың бетіне қатынасын процестің
қарқындылығы деп атайды
[pic] , (1.7)
КF-ның кері мәні 1/К = R кедергіні анықтайды. Сонымен, процестің
қарқындылығы барлық уақыт қозғаушы күшіне тура пропорционал, ал кедергіге
кері пропорционал болады:
[pic], (1.8 )
Егер аппарат арқылы өтетін заттың көлемі Vc белгілі болса және оның
жылдамдығы [pic]берілсе, онда аппараттың көлденең қимасы былай табылады.

S = Vc / [pic] (1.9)

S-тің мәні бойынша аппараттың негізгі өлшемдерінің біреуін анықтайды,
мысалы цилиндр тәрізді аппараттар үшін оның диаметрі [pic], аппарттың
биiктiгi Н (тiк аппарат) немесе ұзындығы [pic] (ұзындығы).
(1.8 ) теңдеу арқылы F анықталса, онда [pic] арқылы V табылады.
Мұнда [pic]– аппараттың меншiктi бетi, яғни аппараттың бiрлiк көлемiне
сәйкес бетi; V – аппараттың биiктiгi немесе ұзындығы V = S . Н теңдеуiнен
есептелiнедi.
Процестiң қозғаушы кұшi мен жылдамдық коэффициенттерiнiң сандық мәнiн
табу, процестердi есептеудiң ең күрделiсi болып табылады.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар
1. «Химиялық өндірісінің негізгі процестері және аппараттары» курсының
пайда болуына не ықпал етті? 2. Курстың негізі болып не табылады, курста не
оқытылады, курсты оқу нәтижесінде қандай білім алынады? 3. Процес дегеніміз
не? 4. Аппараттың машинадан айырмашылығы қандай? 5. Аппараттар мен
машиналардың негізгі сипаттамалары болып не табылады? 6.Үздіксіз және
мерзімді әрекетті аппараттардың технико-экономикалық бағасын беріңіздер?
Олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсетіңіздер? 7. Курста
оқытылатын барлық процестер неше топқа бөлінеді? Олардың қозғаушы күштері
не? 8. Курстың әрбір бөлімінде не оқытылады? Осы процестерге сипаттама
беріңіздер? 9. Аппараттарға қандай талаптар қойылады? 10. Қалыптасқан және
қалыптаспаған процестердің мәнін түсіндір. Осы процестер өтетін заңдар
қалай анықталады? Кез-келген процес неден басталады? 11. Жүйе дегеніміз не,
қандай жүйелер болады, олардың сипаттамалары қандай? Жүйе шарттарын
анықтайтын негізгі және жалпы заңдардың мәні неде және сипаттамалары
қандай? 12. Процестің жалпы өту жылдамдығы қалай жазылады? Осы теңдікке
енетін жалпы шамалардың өлшем бірлігі және физикалық мәні неде? Массаның
және энергияның сақталу заңы қалай жазылады?
Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 4 - 12 бет

Дәріс 2. Өнімдерінің негізгі физикалық қасиеттері.
Дәріс жоспары.
1. Өнімдерінің қасиеттері және туынды өлшемдер. СИ жүйесінің негізгі
және туынды өлшемдері. Физикалық өлшемдерінің өлшеулері және белгілеулері.
2. Биотехнологиялық өндірісінде қолданатың шикізаттар мен
материалдардың физика-химиялық, құрылым-механикалық, жылуфизикалық,
реологиялық және оптикалық қасиеттері, өлшем бірліктері мен өлшеулері.
Табиғи шикізаттарды әртүрлі өндірістерінде өндеу арқылы алынған
химиялық өнімдерінің негізгі бөлігін адамдар пайдаланады. Өңдеудің мақсаты
шикізаттан адам организмі оңай қабылдайтын заттарды бөліп алу, табиғи
өнімдерді пайдалануға және ұзақ сақтауға дайындау, жаңа химиялық заттарың
алу болып табылады.
Өңдеу кезінде берілген қасиеттерге ие болатың өнім алу үшін
шикізаттардың физикалық-техникалық қасиеттерін өзгертеді.
Материалдың физикалы-техникалық қасиеттеріне негізінен структуралық-
механикалық, жылулық-физикалық және физикалық-химиялық қасиеттері жатады.
Аппараттың өлшемдерін және құрылымын, оның өнімділігін, жұмыс істеу режимін
және оны жасайтын материалдарын осы қасиеттер анықтайды.
Өңделетін материалдардың қасиеттері олардың құрылысына, кейбір
құрастырушыларының құрамының сапасы мен мөлшеріне, оларға әсер ететін
температура мен қысымға және т.б. факторларға байланысты болады.
Көптеген шикізат пен өнімдердің техникалық қасиеттері өте жақсы
зерттелген және анықтамалар мен арнаулы әдебиеттерде келтірілген. Дегенмен,
көптеген мәліметтер жетіспейді, соңдықтан техникалық есептеуді қиындатады.
Осыны жеңілдету үшін төменде материалдардың кейбір техникалық қасиеттерін
есептеп анықтауға қажет байланыстар берілген.
Химиялық өндірісінің процестерi және аппараттарын есептеуде,
қолданатың шикізаттар мен материалдардың төмендегi негiзгi қасиеттерi
қолданылады.
Тығыздық және меншіктi салмақ. Затың көлем бiрлiгiндегi массасы сол
заттың тығыздығы деп аталады және [pic] - мен белгiленедi:
[pic] (2.1)
мұндағы m - сұйық массасы, кг
V - сұйық көлемi, м3
СИ жүйесiнде тығыздық кг/м3 , ал МКГСС жүйесiнде кгс(с2/м4 өлшенеді.
Химиялық біртекті заттардың тығыздығы анықтамаларда диаграмма және
кесте түрінде беріледі (мысалы, су, су буы, көмірқышқыл және т.б. үшін
термодинамикалық кестелер). Газ және булардың тығыздығы сұйық пен қатты
денеге қарағанда 1000 есе аз болады. Таза заттар ерітінділерінің тығыздығы
еріген заттың концентрациясына және температураға байланысты:
( ( f (х, Т)
мұнда х - еріген құрғақ заттың концентрациясы, (; Т - ерінтіндінің
температурасы, К.
Бұл функция түзу сызықты емес және ол кестелер немесе эмпирикалық
формулар түрінде. а және в екі құрастырушыдан құралған әртекті бинарлы
жүйелердің тығыздығы былай анықталады:
[pic]
мұнда ха, хв - а және в заттардың массалық үлестері;
(а, (в - а және в құрастырушылардың тығыздықтары, кг/м3.
Егер әртекті бинарлы жүйе тығыздығы (қ қатты бөлшектер және (о сұйық
ортадан құралса (суспензия), онда оның тығыздығы мына формуламен
анықталады:
[pic]
мұнда хқ - қатты бөлшектердің массалық үлесі.
Сұйықпен толтырылған жүйенің жалпы көлемінің үлесі:
[pic]
Сусымалы химиялық өнімдері (тұздар, ұнтақтар) материалдың нақты
тығыздығымен олардың арасындағы қуыстарға байланысты - «үйінді» тығыздықпен
сипатталады:
[pic]
мұнда (ү - сусымалы өнімнің үйінді тығыздығы, кг/м3; (ң - материалдың
нақты тығыздығы, кг/м3; [pic] - сусымалы материал қабатының кеуектілігі;Vб
- еркін үйілген материалдың арасындағы кеуектердің көлемі, м3; Vү ( Vб +
Vқ - еркін үйілген материалдың көлемі, м3; Vқ - қатты бөлшектердің көлемі,
м3.
Бірдей шар тәрізді бөлшектерден құралған идеалды сусымалы материалдар
үшін бөлшектердің орналасуының екі варианты болады: еркін және нығыз.
Еркін орналасқанда, яғни жаңасқан шарлардың центрлері куб болса, онда
(ү ( 0,523 ( (қ
Нығыз орналасқанда, яғни жаңасқан шарлардың центрлері ромбоэдр болса
(ү ( 0,744 ( (қ
Көптеген сусымалы денелер үшін Г.М. Знаменскийдің мәліметі бойынша:
(ү ( 0,576 ( (қ
деп алуға болады.
Күрделі көп құрастырушыдан құралған химия өнімдерінің тығыздығы
олардың құрамына және температураға байланысты тәжірибе арқылы анықталған
және анықтамаларда берілген.

Заттың көлем бірлігіндегі салмағы сол заттың меншiктi салмағы деп
аталады және [pic] белгiленедi:
[pic] (2 .2)
СИ жүйесiнде меншiктi салмақ Н/м3, ал МКГСС жүйесiнде кг/м3 өлшенедi.
Заттың массасы мен салмағы арасында мынадай байланыс бар:
[pic]
мұнда g - еркiн түсу үдеуi, м/с2
Бұл формулада m мәнiн (2.1) теңдеуiне қойсақ:
[pic] [pic] (2.3)

Газдардың тығыздығын жеткілікті идеал газдар күйінің теңдеуі арқылы
есептеуге болады:
[pic] (2.4)

Мұнда р - қысым, Па,
Т - температура, К
М - І кмоль газдың массасы, кг/моль
R - 8314Дж/кмоль град. газдардың универсалдық
тұрақтылығы.
/2.4./ -теңдеуден

[pic]
Тығыздыққа кері шама, яғни газдың масса бірлігіндегі көлемі, меншікті
көлемі деп аталады және [pic] - мен белгіленеді:
[pic]
Гидростатикалық қысым. Беттік және массалық күштердің әсерінен сұйық
ішінде гидростатикалық қысым пайда болады. Тепе-теңдікте тұрған сұйық
ішінен [pic] элементар ауданды бөліп аламыз. Бұл ауданға нормаль
бойынша [pic] күші әсер етеді.
[pic]- қатынасы орташа гидростатикалық қысым, ал осы қатынастың
[pic]-дағы шегі осы нүктедегі гидростатикалық қысым деп аталады:
[pic]
Сұйықтың кез-келген нүктесіндегі гидростатикалық қысымның барлық
бағыттағы шамасы бірдей /әйтпесе сұйық қозғалар еді/.
СИ системасында қысымның өлшем бірлігі - Па, ал МКГСС системасында
–кгс/см2, ал системалардан тыс – мм сұйық бағанасында.
Па – мен өлшенетін қысым және сұйық бағанасы биіктігімен өлшенетін
қысым арасындағы байланыс:
[pic]
Қысымды өлшейтін приборлар /манометр мен ваккумметр/ абсолюттік
/рабс/ және атмосфералық қысымдардың /ратм/ арасындағы айырманы көрсетеді.
Егер көлемдегі қысым атмосфералық қысымнан көп болса, онда бұл айырма
артықша қысым /рарт /, ал егер аз болса вакуум /рвак / деп аталады:

рабс = ратм + рарт

рабс = ратм - рвак

Тұтқырлық. Әртүрлі жылдамдықпен аққан сұйықтың екі қабатының арасында
қозғалысқа қарсылықты тұтқырлық немесе сұйықтын ішкі үйкелісі деп аталады.
Сұйықтың ішкі үйкелісінің барлығын тұнғыш рет ашқан И.Ньютон болатын. Оның
заңы бойынша: ішкі үйкеліс сұйықтың жанасу бетінің ауданы мен жылдамдық
градиендтіне тура пропорционал:

[pic] (2.11)
[pic]

Мұнда Т - үйкеліс күші, Н;
F - жанасу бетінің ауданы, м2
[pic]- жылдамдық градиенті,
w - сұйық қабатының жылдамдығы, м/с;
dn -екі сұйық қабатының арасындағы нормаль бойынша
арақашықтық;
[pic]- тұтқырлықтың динамикалық коэффиценті, Па(с

[pic] (2.12)
[pic]-үйкеліс күшінің кернеуі, Па
Практикалық есептерде көбінесе тұтқырлықтың динамикалық коэффиценті
мен сұйық тығыздығының қатынасына тең тұтқырлықтың кинематикалық
коэффиценті қолданылады:
[pic] , [pic] (2.13)
[pic]- сұйықтар үшін өте үлкен аралықта өзгереді, мәселен, су
үшін [pic]= 1сПз, ал глицирин үшiн [pic] = 1500 сПз
Газдар қоспасы үшін тұтқырлықтың динамикалық коэффицентің шамалап мына
формуламен анықтауға болады:

[pic] (2.14)
Мұндағы Мқ, М1, М2 - газ қоспасының және оның құрастырушыларының
мольдік массасы,
[pic]қ, [pic]1, [pic]2 ,- жоғарыдағыларға сәйкес тұтқырлықтың
динамикалық коэффиценті,
У1 ,У2 ... - қоспадағы құрастырушылардың көлемдік үлесі.

Қалыпты /ассоциаланбаған/ сұйықтар қоспасының тұтқырлығының
динамикалық коэффицентін мына байланыс арқылы анықтауға болады:

[pic][pic](2.15)

Мұндағы [pic]қ, [pic]1, [pic]2 -қоспа және оның құрастырушыларының
тұтқырлығының динамикалық коэффиценті,
Х1 ,Х2 ... - қоспадағы құрастырушылардың мольдік үлесі.
Құрамындағы қатты фазаның /көлем бойынша/ үлесіне байланысты
суспензиялардың тұтқырлығының динамикалық коэффицентін төмендегі
эмпирикалық формулалар арқылы анықтауға болады:

а) [pic] болғанда, [pic] (2.16)
б) [pic] болғанда, [pic] (2.17)
Мұнда [pic] - қатты фазаның көлемдік үлесі.
Қажет жағдайда сұйықтар және газдардың әртүрлі температураға
байланысты ( мәндерін анықтама әдебиеттеріндегі 1-3 номограммалар мен
диаграммалар жәрдемімен табуға болады.
Тамшылы сұйықтардың тұтқырлығы температура өскен сайын азаяды.
Газдардың температурасы өскен кезде олардың малекулаларының соқтығысу саны
көбейіп, ішкі үйкеліс артады, яғни тұтқырлығы көбейеді.
Беттік керілу. Көптеген процестерде тамшылы сұйықтар қозғалыс кезінде
газ немесе бір бірімен араласпайтын басқа тамшылы сұйықтармен жанасады. Бұл
кезде сұйық тамшы, басқа сұйықтағы тамшылар немесе сұйықтаға газдардың
көпіршіктері газ тәрізді формаға жақын формаларды қабылдайды.
Жанасу бетін көбейту үшін, яғни жаңадан беттер пайда болу үшін белгілі
бір энергияны жұмсау қажет. Жаңадан пайда болатын бетке жұмсалатын жұмысты
фазалар ара немесе беттік керілу деп аталады.

СИ: [pic]
СГС: [pic]
МКГСС: [pic]
Беттік керілу температура көбейген сайын азаяды. ( мәні қатты
заттардың тамшылы сұйықтармен сулануын сипаттайды, сулану абсорбциялық
ректификациялық аппараттарға өтетін процестердің гидродинамикалық шартына
едәуір әсер етеді.
Анықтама әдебиеттерде беттік керілу сұйық – ауа шекарасында беріледі.
Екі араласпайтын сұйықтар жанасқандағы беттік керілу сұйық – газ
шекарасындағыдан кем болады.
Жылу өтгізгіштік. Денедегі жылу өтгізгіштік Фурье заңымен сипатталады.
Бұл заң бойынша: жылу ағынның тығыздығы температура градиентіне тура
пропоционал:
[pic]
мұнда q - изотермиялық бетке нормаль бойынша жылу ағымының тығыздығы,
Вт/м2; [pic] - температуралық градиент, К/м; [pic] - жылу өткізгіштік
коэффициенті.
Жылуөткізгіштік коэффициентері қатты денелердегі, сұйықтардағы және
газдардағы жыоуөткізгіштің қарқындылығын сипаттайды.
Оның мәндері температураға, қысымға және заттың түріне байланысты,
тәжірибе арқылы анықталады және анықтамаларда берілген.

Химия өнімдерінің жылуөткізгіштік коэффициенттері олардың құрамына
байланысты болады да, көбінесе эмпирикалық формулалармен анықталады.
Меншікті жылу сыйымдылық. Кез-келген процесте заттарға берілген жылу
мөлшерінің оған сәйкес температураның өзгеру шамасына қатынасын жылу
сыймдылығы деп атайды.
Заттың мөлшері бірлігінің жылу сыймдылығы меншікті жылу сыйымдылық деп
аталады. Заттың температурасың бір градусқа жоғарлату үшін оның масса
бірлігіне берілген жылу мөлшерін массалық меншікті жылу сыймдылық деп
атайды:
[pic]
мұнда С - меншікті жылу сыйымдылық, Дж/кг(К;
(q - берілген жылудың мөлшері, Дж/кг;
dT - процестегі температураның өзгеруі, К.
Процестің түріне байланысты мынадай меншікті жылу сыймдылықтардың
түрлері болады:
Ср - изобаралық (тұрақты қысымда);
Сv - изохоралық (тұрақты көлемде);
С ( 0 - адиабаталық
Сп - политроптық (политропа көрсеткіші n -мен сипатталатың политроптық
процесте).
Изобаралық және изохоралық меншікті жылу сыймдылықтар арасындағы
байланыс Майер теңдеумен анықталады:
Ср - Сv ( R
мұнда R - берілген заттың газ тұрақтылығы, Дж/(кг(К)
Сонымен бірге С( (Дж/(м3(К)) және мольдік (С (Дж/моль(К) жылу
сыйымдылықтар болады. Олардың арасындағы байланыстар:
С ( vқ ( С(; (С ( 22,4 ( С(
Мұнда vқ - қалыпты жағдайдағы газдың меншікті көлемі; ( - газдың
молекулалық массасы.
Газдардың, булардың және сұйықтардың жылу сыйымдылықтарының мәндері
анықтамаларда берілген. Химия өнімдерінің меншікті жылу сыймдылықтарының
мәндері тұрақты қысымда беріледі (аппараттардың істеу жағдайына сәйкес),
яғни С(Ср. Газдардың меншікті жылу сыйымдылықтары 1(103, судікі - 4(103,
металдардікі - (0,2(1)( 103 Дж/(кг(К) аралықтарында болады.
Химия өнімдерінің меншікті жылу сыйымдылықтары олардың түрлеріне,
температурасына, құрамындағы ылғалға байланысты болады; көптеген химия
өнімдері үшін Ср ( (0,5(4,2)(103 Дж/(кг(К).
Әртекті жүйелердің меншікті жылу сыйымдылықтары аддитивтік ереже
бойынша анықталады:
[pic]
мұнда Са, Св, Сс - құрастырушылардың массалық меншікті жылу
сыйымдылықтары; Х а, Х в, Хс - құрастырушылардың массалық үлестері.
Температура өткізгіштік - коэффициенті:
[pic]
мұнда ( - жылу өткізгіштік коэффициенті, Вт/(м(К); С - меншікті жылу
сыйымдылық, Дж/(кг(К); ( - тығыздық, кг/м3.
Бұл коэффициенттің физикалық мәнің жылу өткізгіштің дифференциалды
теңдеуінен анықтауға болады:
[pic]
мұнда [pic]- температура өзгеруінің жылдамдығы;
[pic] - изотермиялық бетке нормаль бойынша (n) температуралық
градиентінің ұлғаюы.
Бұл теңдеуден температура градиентінің бірдей ұлғаюында температура
өткізгіштік коэффициенті үлкен заттар үшін ысу немесе жылу (темпі)
жылдамдығы тез өзгереді. Сондықтан, температура өткізгіштік коэффициенті
қатты, газды және сұйық заттардың жылу инерциялық қасиетін сипаттайды.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. СИ жүйесінің негізгі және туынды өлшемдері қандай? 2. Химия
өндірісінде қолданатың шикізаттар мен материалдардың қандай физика-
химиялық, құрылым-механикалық, жылуфизикалық, реологиялық және оптикалық
қасиеттері, өлшем бірліктері мен өлшеулері қолданады?
Ұсынылатың әдебиет: 4.1.3. 12-19 бет

Дәріс 3. Процестер мен аппараттарды модельдеу негіздері.
1. Әртүрлі процестерді зерттеудің теориялық және эксперименталды
әдістері.
2. Модельдеудін анықтамасы, мақсаты мен түрлері. Модельдеудің
реттілігі және оған қойылатың талаптар.
3. Ұқсастық теория негіздері. Ұқсастық теоремалары және оларды
модельдеуде қолдану. Өлшем бірліктерді талдау әдісі.
Процестер мен аппараттарды өндірістік жағдай мен масштабта зерттеу өте
қиы және қымбат. Сондықтан процестердің заңдылықтарын лабораториялық
жағдайда модельді аппараттарда зерттейді, яғни модельдеуді қолданады.
Дегенмен лабораториялық жағдайда өткізілген технологиялық процесс болашақ
өндірістің тек принципиалдық схемасын ғана беруі мүмкін. Меншікті мөлшер
коэффициенттерін және болашақ аппараттар мен машиналардың құрылысын анықтау
мақсатында, лабораторияда алынған нәтижелерді үлкейтілген (пилотты)
қондырғыларда тексеру қажет. Процестерді мұндай жолмен зерттеу күрделі және
көп уақытты қажет етеді. Өндірістік аппараттарда жобалауға керекті
мәліметтерді лабораториялық тәжірибе нәтижелерін тексермей алу үшін
төмендегілер белгілі бол керек:
біріншіден – процестің негізгі кинетикалық заңдылықтары және олардың
математикалық жәе олардың математикалық өрнектері;
екіншіден – масштабтандыру теориясы.
Қазіргі заманғы ең тиімді технологиялық құрылғылар алудың шарты
теориялық және тәжірибелік зерттеулердің бірдей жүргізілуі болып табылады.
Қазіргі кезде модельдеу теориясы екі бағытта дамытылуда:
физикалық (эксперименталды) модельдеу – процестерді модельдер
жәрдемімен және процестің өту жылдамдығына физикалық шамалар (параметрлер)
мен аппараттардың өлшемдерінің әсерлерін зрттеу арқылы;
математикалық (теориялық) модельдеу – есептеу техникасы жәрдемімен
процестің математикалық модельдерін алу және оларды пайдалану арқылы.

Физикалық модельдеу ұқсастық теориясы заңдылықтарына негізделген.
Лабораториялық модельде алынған тәжірибелі мәліметтер ұқсастық теориясы
арқылы өңделіп, әртүрлі сандар (критерийлер) арасындағы байланыстар арқылы
процесті өрнектейтін санды теңдеулер алынады. Бұл байланытардан өндірістік
аппараттың жұмыс параметрлерін және өлшемдерін анықтайды.
Математикалық модельдеуде процестің әрбір сатысын зерттеп оның
математикалық моделін алу керек. Модель әртүрлі физикалық шамалар
арасындағы байланысты көрсететін теңдеулер (мысалы, дифференциалды) түрінде
беріледі. Мұндай модельді алу үшін тәжірибелі мәліметтер және теориялық
байланыстар пайдаланылады. Тамақ өндірісі технологиясының әрбір процесі өту
шартына және аппарат түріне қарай бөлінеді. Процестерді (немесе бір
бөлігін) қарастырғанда төмендегі модельдердің біреуі қолданылады:
идеалды ығыстырғыш;
идеалды араластырғыш;
аралықты (ығыстырғыш пен араластырғыш аралығындағы) модель.
Әртүрлі физикалық құбылыстарды сипаттайтын теңдеулердің ұқсастығы
математикалық модельдеудің негізі болып табылады. Мәселен, масса, жылу
немесе қозғалыс мөлшерінің өту процестерін электр мөлшерінің өту процесімен
модельдеуге болады.
Модельдеу кибернетиканың - күрделі процестерді және химия-
технологиялық жүйелерді басқару жөніндегі ғылымның - негізі болып табылады.
Көптеген технологиялық процестер физикалық, физикалық-химиялық және
химиялық құбылыстардың үйлесуі болып табылады. Физиканың және химияның
жалпы заңдарын пайдаланып, технологиялық процестерді дифференциалды
теңдеулермен өрнектеуге болады. Бұл теңдеулер көптеген ұқсас құбылыстарды
қамтиды. Бұлардың ішінен белгілі бір құбылысты бөліп қарастыру үшін
дифференциалды теңдеулер қосымша бірмәнділік шарттарымен өрнектеледі.
Бірмәнділік шарттарға аппараттың геометриялық өлшемдері заттардың физикалық
тұрақтылықтары, параметрлердің бастапқы мәндері және т.б. жатады. Бұл
бірмәнділік шарттар әртүрлі физикалық шамалардың байланысын өрнектейтін
теңдеулер түрінде берілуі мүмкін. Бірмәнділік шарттар дифференциалды
теңдеулерді толықтырады және белгілі бір құбылысты процесті көптеген
құбылыстардан бөліп алып қарастыруға мүмкіндік береді.
Дифференциалды теңдеулерді шешу нәтижесінде осы құбылысты сипаттайтын
негізгі шамалардың бір-бірімен аналитикалық байланыстарын алуға болады.
Бірақ, күрделі дифференциалды теңдеулерді белгілі математикалық
тәсілдермен шешу көбінесе мүмкін болмайды. Мұндай жағдайларда тәжірибелік
зерттеулер арқылы процесті сипаттайтын шамалар арасындағы байланыс
анықталады. Тәжірибе нәтижелерінің негізінде эмпириялық теңдеулер
қолданылады.
Дегенмен, кезкелген күрделі процестерді зерттегенде мәселені жалпы
түрде шешіп, жекеленген тәжірибенің нәтижесінен алынған заңдылықтар мен
теңдеулерді көптеген процестерді зерттеуде пайдалану керек. Мұндай мақсатқа
ұқсастық теориясын тәжірибе нәтижелеріне пайдалану арқылы жетуге болады.
Ұқсастық теория көптеген ұқсас процестерді өрнектейтін теңдеу және
теңдеулер жүйесін алу үшін тәжірибені қалай жасау және оның нәтижелерін
қалай өңдеу керектігін көрсетеді.
Ұқсастық теория жәрдемімен өте күрделі процестерді өндірістік
аппараттарда емес, өлшемі одан да көп кіші моделді аппараттарда және іс
жүзінде қолданылатын тез тұтанғыш немесе денсаулыққа зиянды заттар орнына
моделді заттар пайдаланып зертттеуге болады.
Сондықтан, ұқсастық теория тәсілдері процестерді масштабтандыру мен
моделдеудің негізі болып табылады.
Ұқсастықтың төрт түрі болады:
1. Геометриялық ұқсастық.
Бұл ұқсастық екі аппараттың сәйкес гесометриялық өлшемдерінің
қатынасының тұрақтылығын көрсетеді.
Мысалы: өндірістік аппараттың размерлері /ұзындығы, диаметрі, т.б./ -
L1,L2,L3 ,…ал модельдің сәйкес размерлері - [pic], [pic], [pic],…
Онда геометриялық ұқсастық шарт бойынша

[pic] (2.1)
[pic] - ұқсастық тұрақтылық.
Егер жүйелер қозғалыста болса, онда олардың барлық сәйкес нүктелері
геометриялық ұқсас траекториялармен қозғалуы керек. Процестердің
ұқсастығына аппараттардың геометриялық шарты орындалуы қажет, бірақ
жеткіліксіз.
2.Уақыт бойынша ұқсастық.
Геометриялық ұқсас болған жүйелердің сәйкес нүктелері геометриялық
ұқсас траекториямен уақыт бірлігінде геометриялық ұқсас жолмен қозғалады.
Бұл уақыт бірлігінің бір-біріне қатынасы тұрақты болады.

[pic] (2.2)
Мұнда Т1, Т2, Т3, [pic]- өндірістік және моделді аппараттардағы
уақыт бірліктері,
[pic] -ұқсастық тұрақтылық.
Уақыт бойынша ұқсастық гомохрондық /уақыт бойынша біркелкілік/ -деп
атайды.
3.Физикалық ұқсастық.
Қарастырылған екі жүйелердің геометриялық және уақыт бойынша ұқсастық
шарттары орындалған жағдайда ұқсас сәйкес нүктелеріндегі физикалық
тұрақтылықтарының /мысалы, тұтқырлық, тығыздық, т.б./ қатынастары тұрақты
болады, яғни
[pic] (2.3)

U және u - өндірістік және моделді процестердегі физикалық
тұрақтылықтары.
[pic] -ұқсастық тұрақтылық.
4. Бастапқы және шекаралық шарттар ұқсастығы.
Егер геометриялық уақыт бойынша және физикалық ұқсастықтар жүйелердің
алғашқы және шекаралық шарттарына тән болса, онда олардың бастапқы /мәселен
температура, қысым, т.б./және шекарадағы /мысалы, құбыр қабырғасының
жанындағы жылдамдық/ жағдайларға ұқсас болады.
Ұқсастық инварианттар және сандар /критерийлер/ . Егер бір жүйедегі
/мәселен, өндірістік аппаратта/ сәйкес шамалардың қатынасын алсақ, онда
олардың да қатынасы тұрақты және өлшемсіз болады, яғни
[pic]; [pic]; [pic] (2.4)
Бір жүйеден екінші жүйеге өткенде i[pic], i[pic], iu шамалары
өздерінің мәндерін сақтап қалады. Өлшемсіз i саны ұқсастық инварианты –деп
атайды және былай жазылады:
i = idem /соның өзі/.
Екі біртекті физикалық шамалардың қатынасын өрнектейтін ұқсастық
инвариантың ұқсастық теорияда симплекс -деп атайды.
Мысалы, [pic] - геометриялық симплекс.
Ұқсастық инварианттар күрделі әртекті шамалардың қатынастары арқылы да
өрнектеледі. Мұндай инварианттарды ұқсастық сандар /критерийлер/ -деп
атайды.
Ұқсастық сандардың диференциалдық теңдеулердің бір жағындағы мүшелерін
екінші жағындағы мүшелеріне бөліп, ондағы математикалық символдарды
/мәселен, дифференциалды/ сызып тастап және dx, dy, dz - мәндерін
ұзындықпен /[pic]/ белгілеп табады. Мысалы, Ньютонның екінші заңы бойынша,
денеге әсер ететін күш, оның массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне тең:
[pic] [pic] [pic] Ньютон ұқсастық саны.

Ұқсастық теория үш теоремаға негізделген.
Бірінші теорема: Ньютон-Бертран теоремасы деп аталып, былай дейді:
Бір-біріне ұқсас процестер /құбылыстар/ бірдей ұқсастық сандармен
сипатталады және олардың ұқсастық индикаторы бірге тең болады. Мысалы,
Ньютонның екінші заңына бағынатын екі жүйені /өндірістік және моделді/
қарастырайық.
Бірінші жүйе үшін: [pic]
екінші жүйе үшін: [pic]
Екі ұқсас системаның ұқсастық сандары өз мәндерін сақтап
қалатындығынан, олардың қатынастары бірге тең болады:
[pic] немесе [pic]
[pic], [pic], [pic], [pic] - болғандықтан

[pic] - бұл шаманы ұқсастық индикаторы деп атайды.
Ұқсастық тұрақтылықтарын сәйкес шамалардың қатынасы арқылы өрнектеп,
мынаны табамыз:
[pic] немесе [pic][pic]
Бұл ұқсас жүйелердің [pic] - Ньютон саны бірдей болатындығын
көрсетеді.
Егер [pic] мәнің формулаға қойсақ, онда:
[pic] (2.5)
Демек, Ньютон саны денеге әсер ететін күштің /[pic]/ инерция күшіне
([pic]) қатынасын сипаттайды.
Бірінші теорема: тәжірбие кезінде қандай шамаларды өлшеу керек
екндігін көрсетеді.
Екінші теорема: Бэкингем-Федерман теоремасы деп аталып, былай дейді:
Процесске әсер ететін шамалардың байланысынан құрылған дифференциалдық
теңдеудің шешімін, осы шамалардың түзілген өлшемсіз комплекстердің, яғни
ұқсастық сандардың арасындағы байланыс арқылы өрнектеуге болады.
Егер шамалардың өзара байланысы [pic] теңдеуімен берілген болса, онда
оны [pic][pic](К1,К2,...Кn)=0 (2.67) байланысы арқылы өрнектеуге болады.
Мұнда К1, К2, К3 … А, В, С, D, Е шамаларыннан түзілген өлшемсіз комплекстер
/ұқсастық сандар/.
Бірмәнділік шарттарындағы шамалардан түзілген ұқсастық сандарды
/критерийлерді/ анықтаушылар – деп атайды. Процестің бірмәнділігін сипаттау
үшін қажет болмайтын физикалық шамалардан түзіліп, және сонымен бірге
бірмәнді шартына байланысты болатын ұқсастық сандарды /критерийлерді/
анықталушы сандар –деп атайды.
Мысалы, сұйық немесе газдың құбыр мен қозғалысында берілген бастапқы
және шекаралық шарттар /құбырдың диаметрі мен ұзындығы; ағынның физикалық
қасиеттері-тығыздығымен тұтқырлығы; жылдамдықтың құбырға кірердегі және
құбырдың қабырға жанындағы таралуы/ ағынның кез келген нүктесіндегі
жылдамдықты және екі нүкте арасындағы қысымдар айырмасын [pic]
анықтайды.
Бұл жағдайда, бір мәнді шартқа енбеген [pic]- шамасы бар ұқсастық саны
анықталушы сан болып саналады.
Анықтаушы сандардың мәндерін анықтаған соң анықталушы санды және одан-
қажетті ізделген шаманың сандық мәнің онай табуға болады. Сонымен, егер
анықталушы санды К1 –деп белгілесек, онда (2.6)-теңдеуін былай жазуға
болады.

[pic] К1=[pic](К1,К2,...Кn)
(2.6)

Екінші теорема төмендегі сұрақтарға жауап береді: моделде алынған
тәжірбиелі мәліметтерді қалай өндеуге немесе процесті өрнектейтің
дифференциалдық теңдеулер системасының шешімін, ұқсастық теория тәсілімен
қолданып қандай түрде алуға болады.
Үшінші теорема. Кирпечев-Гухман теоремасы – деп аталып, бірінші
теоремаға кері болады:
Бірдей дифференциалдық теңдеулер системасымен өрнектелетін және
бірмәнділік шарттарының ұқсастығы сақталатын құбылыстар /процестер/ ұқсас
болады. Процестерді өрнектейтін дифференциалдық теңдеулер бірдей болғанда
бірмәнділік шарттардың ұқсастығы анықтаушы сандардың теңдігінде болады.
Демек, үшінші теореманы былай тұжырымдауға болады: Егер анықтаушы
сандар /критерийлер/ бір біріне сан жағынан тең болса, онда мұндай
құбылыстар /процестер/ ұқсас болады.Егер моделді және өндірістік
процестерді анықтаушы сандары тең болса, онда /2.6/ теңдеуіне байланысты
олардың анықталушы сандары да тең болады. Сондықтан, моделді қондырғыдағы
тәжірбиелік мәліметтерден алынған /2.6/ -түрдегі теңдеулерді барлық ұқсас
процестерге қолдануға болады.
Сонымен, процестерді ұқсастық теориясы бойынша зерттеуді төмендегі
сатыларға /этаптарға/ бөлуге болады:
1. Процестерді дифференциалдық теңдеулермен өрнектеп, бірмәнділік шарттарды
анықтайды.
2. Дифференциалдық теңдеулерді түрлендіру арқылы ұқсастық сандарды
анықтайды.
3. Моделдерде жүргізілген тәжірбиелер негізінде ұқсастық сандар арасындағы
анық байланысты анықтайды. Алынған жалпылама теңдеуді басқа ұқсас
процестерді есептеуде қолдану мүмкін.

Өлшем бірліктерін талдау тәсілі. Ұқсастық теориясы тәсілдерін
процестер дифференциялдық теңдеулер мен өрнектелуі мүмкін кезде ғана
қолдануға болады. Бірақ, өте күрделі процестерді зерттеген кезде, көбінесе,
олардың дифференциалдық теңдеулермен өрнектеу мүмкін емес. Осындай
процестерді зерттегенде оларды өрнектейтін санды (критерийлі) теңдеулер алу
үшін өлшем бірліктерін талдау тәсілін қолданады.
Процесті алдынала тәжірбие нәтижесінде зерттегенде, оған /процеске/
қандай физикалық шамалардың әсер ететіндігін және олар қандай өлшемдермен
өлшенетіндігі белгілі болса ғана, бұл тәсілді қолдануға болады.
Бұл тәсілдін негізгі Бекингемнің (-теоремасы болып табылады: Егер
процесті (құбылысты) сипаттайтын жалпы функциялық байланыс n физикалық
өлшемді шамалармен (мысалы, жылдамдық, тығыздық, тұтқырлық және т.б.)
өрнектелсе және бұл шамалар m негізгі өлшем бірліктерімен (мысалы, масса,
ұзындық, уақыт) өлшенсе, онда мұндай функциялық байланыс – осы шамалардан
түзілген (n-m) ұқсастық саны (критерийі) бар санды (критерийлі) теңдеумен
өрнектеледі.
Мысалы, нақты (тұтқыр) сұйықтың қалыптасқан қозғалысын қарастырайық.
Мұндай қозғалыста құбырдың бастапқы және соңғы нүктелеріндегі қысымдар
айырмасы (р), құбырдың диаметрі (d) мен ұзындығы (l), сұйықтың тығыздығы
((), тұтқырлығы ((), жылдамдығы (w) және еркін түсу үдеуі (g) әсер етеді.
Яғни
(p = f (d, l, (, (, w, g )

Демек, физикалық шамалар саны n = 7, ал негізгі өлшем бірліктер саны m = 3
(кг, с, м). Сонымен (-теоремасы бойынша (2.73) функциялы байланыс (( ( n -
m) 7 - 3 ( 4 –ұқсастық сан /критерийі/ бар санды теңдеумен өрнектелуі тиіс.
Жалпы функциялы байланысты шамалардың дәрежелі көбейтіндісі арқылы
өрнектейміз, яғни:

[pic]

Шамалардың өлшемін үш негізгі айнымалы M, L, T (масса, ұзындық,
уақыт) арқылы өрнектейміз:
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]

Бұл мәндерді (2.79) формулаға қоямыз:
[pic]

Оң жақтағы жақшаларды ашып бірынғай мүшелерді топтастырамыз
[pic]

[pic]

Негізгі өлшемдердің дәреже көрсеткіштерін теңестіреміз.

[pic]
Бұл теңдеу жүйесің шешу мүмкін емес, себебі теңдеу саны 3, ал белгісіз
саны 6, яғни 3 теңдеу жетпейді. Сондықтан үш белгісізді басқа үш белгісіз
арқылы өрнектеуге болады. Мысалы y, z, t өрнектеіміз u, r, s арқылы.
[pic]
y, z, t дәреже көрсеткіш мәндерін (2.79) формулаға қоямыз:
[pic]
[pic]
Дәреже көрсеткіштері арқылы ықшамдаймыз:
[pic]

Мұндағы А, -u, -r, s - тұрақтылары тәжірибе нәтижесінде алынады.
(2.80)-теңдеу - құбыр ішіндегі нақты сұйықтың қалыптасқан қозғалысын
өрнектейтін санды (критерийлі) теңдеу. Шынында да (-теоремасы көрсеткендей,
бұл процесті 4 ұқсастық саны бар теңдеумен өрнектеуге болады екен.
Мұндағы: [pic] - Эйлер саны
[pic] - Рейнольдс саны
[pic] - Фруд саны
[pic]-геометриялық симплекс.
Дәл осындай теңдеуді Навье-Стокс теңдеуін ұқсастық теория әдісімен
түрлендіріп алғанбыз. Демек, өлшемдер анализінің тәсілі бойынша,
процестерді өрнектейтін санды (критерийлі) теңдеуді шығарып алу үшін
процеске әсер ететін шамалар саны және олардың бірлік өлшемдері белгілі
болса болғаны. Тәжірибе арқылы процестерді зерттеуде бұл тәсілдің маңызы
күшті.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. Ұқсастық теориясы дегеніміз не? 2. Моделдеу әдісі арқылы қандай
сұрақтар шешіледі? 3. Моделдеу әдістерінің артықшылығы неде? 4. Қандай
процестер ұқсас болады? 5. Екі ұқсас процестердің арасындағы функциональды
байланыс қандай? 6.Ұқсастықтар теориясында қандай теоремалар кездеседі және
осы теоремалар көмегімен қандай сұрақтарды шешуге болады? 7. Ұқсастық
теоремасының мәні? 8. Федермана-Бэкингема теоремасының мәні неде? 9.Ұқсас
моделдер қайдан пайда болады және ненің негізінде модельдер масштабы таңдап
алынады? 10.Қандай ұқсастық критерилері және қандай есептерде қолданылады?

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 48 - 61 бет

Дәріс 4. Механикалық процестер.
Дәріс жоспары.
1. Ұсақтаудын міндеті, тәсілдері мен түрлері.
2. Ұсақтаудың физикалы-механикалық негіздері. Ұсақтау теориясының
негізі. Ұсақтауға кететін энергия шығыны.
3. Ұсақтағыштардың жұмыс істеу принципі және конструкциялары: жақты,
білікті, балғалы, шарлы, конусты.
4. Сұрыптау процесі. Пішін және өлшемдер бойынша. Сұрыптау
тәсілдерінің сипаттамасы. Електердің түрлері. Сұрыптау машиналардың
түрлері.
5. Престеу. Шикізатты және химия өнімдерді қысыммен өңдеу. Гранулдеу.
Пішің беру. Штампілеу. Өнімдерді қысыммен өңдейтін машиналардың эмпирикалық
тәуелділіктері.

Механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі ұсақтау
деп аталады. Ұсақтау процесінде материалдың көлемі сақталады да, оның
бөліктер саны және қоршаған ортамен жанасу беті көбейеді. Ұсақтау процесі
химиялық және т.б. өндірістерде кеңінен қолданылады.
Ұсақталған материал экстракциялау, жылумен өңдеу және т.б.
процестердің өтүін тездетеді және заттардың, жылудың шығындарын азайтады.
Егер ұсақтау кезінде белшектерге белгілі бір пішін беру қажет болмаса,
онда бұл процесс ұсақтау, ал егер ұсақтаумен бірге бөлшектерге белгілі бір
пішін берілсе, оңда мұндай процесс кесу деп аталады.
Ұсақтау қолданылатын күштердің түріне байланысты: қысу, шағу, сындыру,
үйкеу және айыру тәсілдерімен іске асырылады (6.1-сурет). Іс жүзіңде
әртүрлі күштер бір мезгілде қолднылады. Мысалы, қысу және соққылау,
соққылау және үйкеу және т.б. Бөлшектердің өлшеміне (размеріне) және
материаддың механикалық қасиетіне байланысты ұсақтау тәсілін таңдап алады.
Ұсақтаудың тиімділігі ұсақтау дәрежесімен анықталады.
Ұсақтау дәрежесі і материал бөлшектерінің ұсақтауға
дейінгі (D) және ұсақтаудан кейінгі (d) өлшемдерінің қатынасына тең, яғни

[pic], (14.1)

Мұнда D және d - бөлшектердің ұсақтауға дейінгі және ұсақтаудан
кейінгі орташа өлшемдері. Мысалы, шартәрізді бөлшектер үшін - диаметр, куб
тәрізді бөлшектер үшін - қабырғаларының ұзындығы. Егер бөлшектердің пішіні
геометриялық дұрыс болмаса, онда орташа геометриялық өлшем:

[pic] (14.1*)

Мұнда l, b, h - бөлшектің ең үлкен ұзындығы, ені және биіктігі.
Сонымен ұсақтау дәрежесі ұсақтау кезінде материал бөлшегінің өлшемі қанша
есе азайғанын көрсетеді. Ұсақтағыштар мен диірмендердің өнімділігі және
энергия шығындары ұсақтау дәрежесіне байланысты болады.
Ұсақталатын және ұсақталған материалдың ең ірі бөлшектерінің
өлшемдеріне байланысты ұсақтаудың түрлері 14.1- кестеде берілген.

14.1- кесте
|Ұсақтаудың түрлері |Бөлшектердің өлшемдері |Ұсақтау |
| | |дәрежесі |
| |Ұсақтауға дейінгі, |Ұсақтаудан кейін, | |
| |мм |мм | |
|Ірі ұсақтау |1500 (300 |300 ( 100 |2 ( 6 |
|Орташа ұсақтау |300 ( 100 |50 ( 10 |5 ( 10 |
|Майда ұсақтау |50 ( 10 |10 ( 2 |10 (50 |
|Жүқа ұсақтау |10 ( 75(10-3 |75(10-3 ( 1(10-4 |- |
|Коллоидті ұсақтау |10-2 |2 ( 75(10-3 |( 100 |

Ірі, орташа, майда ұсақтайтын машиналарды шартты түрде ұсақтғыштар, ал
жүқа және аса майда ұнтақтайтын машиналарды диірмендер деп бөледі.
Ұсақтау процесі материал бөлшектерінің арасындағы ілінісу күшін
жеңетін сыртқы күштердің әсерінен іске асырылады. Бұл кезде белгілі бір
жұмыс атқарылады. Ұсақтау теориясындағы ең негізгі проблемалардың бірі -
осы атқарылатын жұмыстың шамасын анықтау. Ұсақтауга жұмсалатын жұмыс мына
шамалардан құралады:
1) материалдың ұсақталатын бөлшектерінің көлемдік деформациясына
жұмсалған жұмыс;
2) бөлшектердің өлшемі кішірею салдарынан пайда болатын
жаңа беттерді құруға жұмсалған жұмыс;
3) ұсақтау машиналары жұмыс істеу нәтижесінде пайда болатын
және қоршаған ортаға пайдасыз шығындалатын жылуға жұмсалған жұмыс.
Мұндағы алғашқы екеуі ұсақтаудағы пайдалы жұмсалатын жұмыс болып
табылады.
Ұсақталатын бөлшек көлемінің серпімді деформациясына жұмсалған жұмыс
( АД ) көлемнің өзгеруіне пропорционал:

[pic] (14.2)

мұнда [pic]- қатты дене көлем бірлігінің деформациясына жұмсалған
жұмысқа тең пропорционалдық коэффициент; ұсақтағанда [pic]- ұсақталған
бөлшек көлемінің өзгеруі деформацияланған көлем .
Жаңа беттің пайда болуына жұмсалған жұмыс (АБ) оның өзгеруіне
пропорционал:
[pic] (14.3)

мүнда [pic]- пайда болған жаңа беттің бірлігіне жұмсалған жұмысқа тең
пропорционалдық коэффициент; [pic]- жаңадан пайда болган бет.
Ұсақтауға жұмсалған сыртқы күштердің толық жүмысы РЕБИНДЕР теңдеуімен
өрнектеледі:

[pic] (14.4)

Ірі материалдарды і-дің аз мәндерінде ұсактағанда жаңа беттер пайда
болуға жұмсалған жұмыстаң аз болуына байланысты оны есепке алмауға болады.
Сонымен бірге, бөлшектің көлемінің өзгеруі оның алғашқы көлеміне
пропорционал, ал көлем бөлшек өлшемінің (D3) үшінші дәрежесіне пропорционал
екендігін есепке алсақ (6.4) -теңдеуді былай жазуға болады:

[pic] (14.5)

мүнда [pic] - пропорционалдық коэффициент.
(14.5)-теңдеу Кик-Кирпичевтің ұсақтау гипотезасын өрнектейді:
Ұсақтауға жұмсалған жұмыс ұсақталатын бөлшектін көлеміне немесе массасына
пропорционал. Бұл кездегі толық жұмыс ұсақтау дәрежесі аз болған, ірі
ұсақтау жағдайына сәйкес анықталады.
Егер материал жоғары үлкен ұсақтау дәрежесімен ұсақталса, онда (14.4)
-теңдеуіндегі көлем деформациясына жұмсалған жұмысты, аз болуына байланысты
есепке алмауға болады. Онда, бөлшек бетінің өзгеруі оның алғашқы бетіне
пропорционал, ал ол бөлшек өлшемінің (D2) квадратына пропорционал болады:

[pic] (14.6)

мұнда [pic]- пропорционалдық коэффициент.
(14.6)-теңдеу Риттингер гипотезасын өрнектейді: Ұсақтауға жұмсалған
жұмыс жаңадан пайда болган бетке пропорционал. Риттингер гипотезасы ұсақтау
дәрежесі жоғары болған (майда ұсақтау) ұсақтауда жұмсалған жұмысты шамалап
анықтауда қолданылады.
Егер (6.4)-теңдеудің екі қосындысында есепке алу керек болса (ұсақтау
дәрежесі орташа), онда Бонд мына теңдеуді ұсынады:

[pic] (14.7)

мұнда [pic]- пропорционалдық коэффициент.
Яғни ұсақтауға жұмсалған жұмыс бөлшектің көлемі мен бетінің
геометриялық орта мәніне пропорционал.
(14.5) - (14.7) - теңдеулері ұсақтауға жұмсалған жұмыстың абсолют
мәнін есептеуге мүмкіндік бермейді, себебі [pic], [pic], [pic]
коэффициенттер белгісіз. Сондықтан бұл теңдеулерді ұсақтау процестерін
салыстыру үшін қолданылады.
Химия өнеркәсібінде ұсақталатын материалдардың түрлері өте әртүрлі,
сондықтан оларды ұсақтайтын машиналардың түрлері де әртүрлі. Дегенмен,
машиналар мынадай жалпы талаптарга жауап берулері керек:
1) машиналардың істен шығатың ұсақтағыш элементтерін алмастыру тез
және оңай болу керек;
2) ұсатылған материалдың бөлшектерінің өлшемдері бірдей және
ұсақтағыштың құрылымы ұсақтау дәрежесін мүмкіндігінше тез және оңай
өзгертетін болу керек.
3) құрғақ материалдарды ұсақтағанда шаң аз шығу керек;
4) белгілі дәрежеге дейін ұсақталған материал ұсатқыштан тез шығарылуы
керек;
5) ұсақтағыштың массасы мүмкіндігінше аз болуы керек.

Химия өнеркәсібінде сусымалы материалдарды өндеуде оларды пішініне
және өлшеміне, газ және сұйық орталарда тұну жылдамдығына, магнитті
қасиеттеріне қарай ажырату қажет болады. Мысалы, химия өндірісінде сусымалы
материалды әртүрлі қоспалардаң ажыратады.
Сусымалы қоспаларды әртүрлі фракцияға ажырату сұрыптау процесі деп
аталады.
Ажыратылатын фракциялардың қасиеттеріне байланысты сусымалы
материалдарды сұрыптаудың мынадай тәсілдері болады:
1) бөлшектердің пішіні және өлшемі (размеріне) бойынша: елек және
триерлерді пайдалану арқылы;
2) тұну жылдамдығы бойынша: газды және сұйық орталарда ажырату;
3) электромагнитті қасиеттері бойынша сепараторларды пайдалану арқылы;
4) электростатикалық және флотация тәсілдерімен ажырату.
Бөлшектерді өлшемі бойынша сұрыптау електер жәрдемімен орындалады.
Химия өнеркәсібінде қолданатын електердің екі түрі болады: жүқа болат
табақшасына штампталған тесіктер; метал сымынан немесе нейлон, капрон,
жібек жіптерінен тоқылған торлар.
Тоқылган торлар квадратты немесе тік төртбұрышты пішінді, ал
штампталған тесіктердің пішіндері әртүрлі болады.
|[pic] |[pic] |
|6.19 - сурет. Елек. |6.20-сурет. Електі талдаудың |
|а- тоқылған торлар; б- штампталған |нәтижесі. |
|тесіктердің пішіндері. | |

Електің өткізу қабілеттігі оның пайдалы қимасымен сипатталады:

[pic] (15.1)

мұнда ( - пайдалы қима; Fт - тордағы тесіктер қималарының ауданы;
F - тордың барлық қимасының ауданы.
Штампталған торлардың пайдалы ауданы 50%-ке, ал тоқылған торлардыкі -
70% -ке дейін болады.
Електер тесіктердің өлшеміне байланысты нөмірленеді. Квадратты тесігі
бар електер, тесік қабырғаларының өлшеміне (миллиметрмен) байланысты
нөмірленеді. Мысалы, №4 және № 0,4 електердің тесіктерінің өлшемдері 4
мм және 0,4 мм болады.
Сұрыптаудың әртурлі тәсілдері бар. Іс жүзінде бір және көп рет
сұрыптау қолданылады. Көп рет сұрыптаудың үш түрлі тасілі болады: майдадан
іріге (15.1а-сурет), іріден майдаға (15.1б-сурет) және құрастырылған (15.1в-
сурет).
|[pic] |
|15.1 - сурет. Көп рет сұрыптау тәсімі: а- майдадан іріге қарай; б- іріден |
|майдаға қарай; в- құрастырылған. 1- жүктегіш шанақтар; 2- електер; |
|3-қабылдағыш шанақтар. |

Майдадан іріге қарай сұрыптауда аппараттарды пайдалану оңай, бірақ
тиімділігі аз, себебі кіші тесікті секциялар ірі бөлшектермен бітеліп
қалады. Іріден майдаға қарай сұрыптаудың тиімділігі жоғары, бірақ
қондырғыны пайдалаңу қиындау. Құрастырылған әдісте жоғарыдағы кемшіліктер
кем кездеседі.
Електер жазық, цилиндрлі немесе коңусты болады. Жазық електер
қайтпалы - ілгерімелі немесе дірілді, ал цилиндрлі електер айналмалы
қозғалыс жасайды. 15.2-суретте тербелмелі және дірілдегіш електер
көрсетілген. Тербелмелі електер (15.2а-сурет) бір және көп ярусты болады.
Бір ярусты електе майдадан іріге қарай, ал көп ярустыда іріден майдаға
немесе құрастыралған тәсілде еленеді.
Дірілдегіш електерде 15.2б-сурет бір және көп ярусты болуы мүмкін.
Мұнда електер дебалансы (3) бар арнайы дірілдеткіш жәрдемімен тербелмелі
қозғалыс жасайды.

Дірілдегіш електің артықшылықтары: тор тесігінің аз бітелуі;
өнімділігі үлкен; әмбебаптығы, яғни әртүрлі ылғал материалдарды елеу
мүмкіндігі; пайдалануға икемді; энергия шығыны аз.
Шикізат ішінде әртүрлі металды қоспалар болуы мүмкін. Бұл металды
қоспалар ферромагнитті қасиетке және олар оңдеу машиналарының (ұсатқыш,
кескіш, үккіш және т.б.) жұмысшы бөлшектерінің жұмыстан тез шығуына немесе
сынуына септігін тигізеді. Сондықтан, мұндай зиянды қоспалардан ажырату
үшін магнитті сепараторлар қолданылады. Шикізаттардан ферромагнитті
заттарды ажырату үшін оларды тұрақты магнит немесе электромагнит жанынан
жүқа қабатта (100 мм-ден көп емес) өткізеді.
Тұрақты магниттің көтеру күшін мына формуламен шамалап анықтауға
болады:
[pic], Н (15.3)

мұнда В - магнитті индукция, Т (тесла);
F - магниттің көлденең қима ауданы, м .

Тұрақты магнитті сепаратор (15.5-сурет) сусымалы материал өтетін
науаға (2) 3-5° көлбеу бұрышпен орнатылған тақа тәрізді тұрақты магниттен
(1) құралады. Материал қабатының қалыңдығы ысырмамен (3) реттеледі.
Магнитпен ұсталған металды қоспалар мерзімді алынып тұрады.
Электромагнитті сепараторларда (15.6-сурет) тұрақты токпен
қоректенетін электромагниттер орнатылады. Мұндай сепараторлардың көтеру
күші тұрақты магнитке қараганда көп болғандықтан кеңірек қолданылады.
Аппаратқа қозғалмайтын магнитті жүйе (полюстер) ор-натылады да, оның
сыртында латуннан жасалған барабан (3) ось бойынша айналады. Материал
барабанға науа (4) арқьлы беріледі. Ортадан тепкіш күш әсерінен материал
лақтырылып тасталады, ал ферромагнитті; қоспалар магниттен барабан бетінде
ұсталынып қалады. Барабан айналғанда ұсталған қоспалар магнит өрісінен
шығып, қабылдағышқа (5) түседі.
Материалдарды қысыммен өңдеу - престеу.
Химия өнеркәсібінде ең жиі қолданылатын механикалық процестердің бірі
престеу болады. Бұл кезде арнаулы механикалық құрылғылар - престер
жәрдемімен материалдарға сыртқы қысым әсер етеді. Престеу мынадай
мақсаттарды көздейді:
1) қатты денеден сұйықты ажырату;
2) пластикалық материалдарды қалыптау (формалау);
3) сусымалы материалдарды нығыздау;
4) материалдарды тесіктердең сығып шығарып, қажетті пішінді өнім алу
(экструзия).
Қатты денелерден сұйықты сығып шығару екі мақсатты көздеуі мүм-кін:
біріншіден сұйық бағалы компонент ретінде қатты денеден ажыратылып алынады;
екіншіден сұйық бағасыз компонент ретінде ажыратылады. Бұл кезде біртекті
сұйық және біртекті нығыздалған қалдық (брикет пішінді) алынады.
Сусымалы материалдарды нығыздау, престеу немесе брикеттеу арқылы
орындалып химия заводтарында қыспақтарды алуда қолданады.
Сұйықты сығып алу процесіне мына негізгі факторлар әсер етеді: қысым
шамасы; материалдың құрамы мен қасиеттері, әсіресе оның беріктігі мен
кеуектілігі; материалдың өлшемдері; престеу уақыты; процестің термиялық
жағдайы; пресстелетін қабаттың қалыңдығы.
Жалпы жағдайда қысым өскен сайын престеу тиімділігі артады. Дегенмен,
өндірістің технологиялық ерекшеліктерімен қысымның шамасы шектеледі.
Сұйықты сыгып алу процесінің күрделілігіне байланысты қажетті қысым шамасын
есептеп анықтайтын тиянақты формула жоқ.
Сығып алынатын сұйық сығу процесінде көлденең қимасы өзгеріп тұратын
капиллярлардың күрделі жүйесі бойынша сүзу процесіндегі ұзақ жол жүрүі
керек. Сондықтан, капиллярлар арқылы ағатын сұйық мөлшерін Пуазейль
теңдеуі арқылы анықтауға болады:

[pic] (15.5)

мүнда (р - капиллярдағы қысымдар айырмасы; Па; d - капилляр диаметрі,
м; ( - сұйықтың динамикалық тұтқырлығы, Па·с; l - капилляр ұзындығы, м.
Бұл теңдеуге байланысты сығылып шығатын сұйықтың мөлшері қысымдар
айырмасы және капилляр өлшеміне тура пропорционал, ал сұйықтың тұтқырлығына
және капилляр ұзындығына кері пропорционал. Демек, сұйықтың толық сығылып
шығуы үшін қысымды көбейтіп, тұтқырлықты азайту керек.
Дегенмен, қысым шектен тыс көбейгенде капиллярлардың қимасы тарылады,
яғни престің өнімділігі азаяды. Сондықтан, тиімді қысым ша-масы материалдың
структуралы-механикалық қасиетін, алынатын сұйықтың мөлшері мен сапасын
есепке алып, тәжірибелік жолмен анықталады.
Сұйықтың толық шығуын қамтамасыз ету үшін материал кейбір кезде алдын-
ала ұсақталады және термиялық, электрлік әдіспен өңделеді. Сұйықтың
тұтқырлығын азайту үшін материалды технологиялық жағдай көтере алатын
температураға дейін ысытады.
Престеу процесінің тиімділігін сипаттайтын жалпы параметр нығыздау
коэффициенті болып табылады:

[pic] (15.8)

мұнда Vб - материалдың бастапқы көлемі, м3; Vс - престеуден кейінгі
материалдың көлемі, м3.
Престеу процесін есептеуде престеу коэффициентін қолданады:

[pic] (15.9)

( - ның мәні 3 тен 20-ның аралығында, ал КП = 60 ( 95%. Бұл
коэффициенттердің мәні престелетін материалдынң қасиетіне байланысты.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. Не үшін және қандай әдістер көмегімен қатты денелерді ұсақтау
жүргізіледі? 2. Ұсақтау дәрежеі дегеніміз не, және ұсақтауға түсетін
бөлшектердің өлшемдері қандай? 3. Ұсақтау процесінің мәні қандай? Кирпичев
және Ребиндер заңңдары қандай? 4. Ұсақтауға жұмсалатын жұмыс қалай
анықталады? Ұсақтағыштарға қандай талаптар қойылады. 5. Ұсақтағыш
машиналарының және ұсақтау әдістерінің жіктелуі. 6. Орташа ұсақтау үшін
пайдаланылатын ұсақтағыштар. 7. Құрылғының жұмыс істеу теориясы, қуат
шығынын және өлшемдерін анықтауға арналған есептеу формулалары. 8. Ірі
ұсақтау үшін пайдаланылатын ұсақтағыштар. 9. Құрылғының жұмыс істеу
теориясын, қуат шығынын және өлшемдерін анықтауға арналған есептеу
формулалары. 10. Майда ұсақтау үшін пайдаланылатын ұсақтағыштар. 11.
Құрылғының жұмыс істеу теориясын, қуат шығынын және өлшемдерін анықтауға
арналған есептеу формулалары. 12. Елеу мәні. 13. Електер, олардың
сипаттамалары және оларды дайындау әдістері? 14. Електік анализ теориясының
негіздері қандай? 15. Електердің ПӘК және електердің анализдерінің
нәтижелері графиктік және математикалық түрде қалай көрсетіледі? 16. Елеуге
арналған машиналар қандай белгілеріне байланысты жіктелінеді? 17. Престеу
процесі дегеніміз не? 18. Материалдарды қысыммен өңдеудің мақсаты не? 19.
Материалдарды қысыммен өңдеу теориясының негіздерін қалай жазуға болады?
20. Химия өнімдерін қысыммен өңдеуге арналға машиналардың жіктелуі? 21.
Кеңінен тараған престердің құрылымын сипаттап беріңіздер? 22. Химия
өнімдерің қысыммен өңдейтің машиналардың жіктелуі. 23. Ең жиі қолданатың
престердің құрылғысың және олардың өнімділігін анықтау.

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.3. 189 - 203 бет

Дәріс 5. Гидростатика негіздері.
1. Сұйықтың тепе-теңдік түрлері.
2. Гидростатиканың негізгі теңдеуі. Тепе-теңдіктегі сұйықтардың
дифференциал теңдеуі (Эйлер теңдеуі).
3. Қысым күші. Жазық және қисық сызықты беттердегі сұйықтардың қысым
күші.
Гидростатиканың жалпы теңдеуі, ол сұйықтардағы массалық және беттік
күштер арасындағы байланысты қалыптастыратын дифференциалды Эйлер теңдеуі.
Осы теңдеу көмегімен қарапайым және әрі жылдам түрде сұйықтың абсольютті
тыныштық жағдайдағы күйінің, сондай-ақ салыстырмалы тыныштық жағдайдағы
күйінің, ауырлық күші мен қатар инерция күштері кездесетін практикалық
есептерін шешуге болады. Сұйық абсолютті тыныштықтағы күйде болғандағы
Эйлер теңдеуінің интегралынан, гидростатиканың негізгі теңдеуін аламыз
[pic],
мұнда [pic] – [pic] терңдіктегі сұйық деігейінің салмақтың қысымы.
Бұл теңдеу Паскаль заңының өрнегі болып табылады, яғни: тыныш
қалпындағы сұйықтың кез-келген нүктесіндегі қысым оның көлеміндегі барлық
нүктелеріне бірдей таралады.
Қысымды абсолюттік [pic], манометрлік (артықша) – [pic] және
вакууметрлік – [pic]деп үшке бөледі.
Манометрлік – абсолюттік және атмосфералық қысымдардың өзара
айырмасын көрсетеді [pic].
Вакууметрлік, немесе вакуум – егер қысым атмосфералыққа жетпейтін болса
(қысымның дефициті) [pic].

Өзін-өзі тексеру сұрақтары.
1. Гидростатиканың негізгі теңдеуін жазыңыз? 2. Абсолюттік қысым,
манометрлік қысым, вакуумдік қысым дегеніміз не? Мұндай қысымдар
арасындағы өзара байланыс қандай болады? Вакуумның мүмкін болатын ең
үлкен шамасы қандай және ол немен шектеледі? 3. Жазық беттегі сұйықтың
қысым күшін қалай анықтайды? 4. Қисықсызықты беттегі нәтижелік қысым
күшін анықтау ерекшелігі неде? 5. Қысым центрі дегеніміз не және ол қайда
орналасқан? Қысым центрі ауырлық центрімен қай кезде теңеседі? 6.
Манометрлік немесе вакуумдық қысымдар болған кезде пьезометрлік
жазықтықтың күйі қалай анықталады? 7. Қысымға тең бет (деңгей беті).
дегеніміз не? Деңгей бетінің негізгі теңдеуі? 8. Деңгей бетін ретінде
қандай пішінді қабылдайды және оның абсолютті тыныштықтағы сұйық
кезіндегі теңдеуі қалай жазылады? 9. Паскаль заңы қалай жазылады және
оның гидростатиканың негізгі теңдеуімен арасындағы өзара байланысы
қандай? 10. Гидростатиканың негізгі теңдеуінің іс жүзінде қолданылуына
және Паскаль заңы негізінде туындаған гидравликалық қондырғыларға мысал
келтіріңіз?

Ұсынылатын әдебиеттер:
Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С.
Руднев, Б.Б. Некрасов және тб./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –17 – 34
бет;
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника,
1976. – 368 б. –19 – 43 бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по
гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: жоғарғы мектеп, 1976. –
416 б. – 24 – 49 бет.

Дәріс 6. Гидродинамика негіздері.
1. Сұйық қозғалысының түрлері.
2. Ағыстың негізгі гидравликалық элементтері.
3. Сұйықтар мен газдардың үзіліссіздік теңдеуі.
4. Идеал сұйықтар қозғалысының дифференциал теңдеуі (Эйлер теңдеуі).

Мөлшер деп бірлік уақытта көлденен қима арқылы ағып өткен сұйық
мөлшерін айтамыз. Мөлшер көлем, салмақ немесе масса бірлігінде өлшенуі
мүмкін. Осыған сәйкес шығындарды бөледі: көлемдік, салмақтық немесе
массалық.
Қалыптасқан қозғалыста қозғалыс жылдамдығының шамасы мен бағыты уақыт
бойынша өзгермейді, сұйықтың қозғалысы тек кеңістіктің координаталарына
ғана байланысты өзгереді және кез-келген нүктеде уақыт бойынша өзгермейді.

Сұйық құбырмен қалыптасқан қозғалыста ақса, онда құбырдың әрбір
көлденең қимасынан уақыт бірлігінде өткен сұйықтың мөлшері тұрақты болады,
оны келесі теңдеу арқылы анықтаймыз
[pic]
Көрсетілген теңдеу көлемдік шығынның тұрақтылық теңдеуі деп аталады
немесе ағын үшін қозғалыстың үзіліссіздік теңдеуі деп аталады. Осы
теңдіктен тірі қимадағы орташа жылдамдық оның ауданына кері пропорционалды
екенін көруге болады.

Өзін өзі тексеру сұрақтары.
1. Сұйықтың қалыптасқан және қалыптаспаған, бірқалыпты және бірқалыпты
емес, ағынды және ағынды емес қозғалыстары дегеніміз не? 2. Сұйық
бөлшегінің тракториясының тоқ желісінен айырмашылығы қандай? Траектория
және тоқ желісі қай кезде бір – бірімен бірдей болады? 3. Тоқ түтікшесі
дегеніміз не? Элементарлық ағынша? 4. Элементарлық ағынша негізгі
қасиеттерін атаңыз. 5. Тоқтың негізгі қасиеттерін атаңыз, және олардың
қысқаша сипаттамалары туралы не білесіз? 6. Орташа жылдамдық пен ағынның
тірі қимасы арасындағы байланыс қандай? 7. Сұйық шығыны дегеніміз не?
Көлемдік, салмақтық немесе массалық шығындар арасындағы өзара байланыс
қандай?

Ұсынылатын әдебиеттер:
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника,
1976. – 368 б. –43 – 51бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по
гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. –
416 б. – 51 – 57бет.

Дәріс 7. Бернулли теңдеуі.
1. Идеал сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін Бернулли теңдеуі.
Бернулли теңдеуін геометриялық және энергетикалық талдау.
2. Тұтқыр сұйықтар ағыны үшін Бернулли теңдеуі. Гидравликалық шығын
туралы жалпы түсінік.

Гидродинамиканың негізгі теңдеуі Бернулли теңдеуі, ол ағыстың екі қимасы
үшін жазылады

[pic],
мұнда [pic] – геометриялық тегеурін (қарастырылатын қиманың ауырлық
центрінен кездейсоқ алынған горизонталь жазықтық арасындағы қашықтық);
[pic] - пьезометрлік тегеурін (пьзометрдегі [pic] ординатасы бар
нүктенің сұйықтың деңгейінің жоғарлауы);
[pic]- жылдамдықтық тегеурін (Пито түтігіндегі сұйықтың жоғарлау
деңгейі);
[pic] – Бернулли теңдеуі құрастырып алынған екі қима арасындағы
тегеурін шығыны.
Келтірілген теңдеу нақты сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін жазылған.
Идеал сұйықтың ағуы кезінде – [pic].
Сұйық қозғалысымен байланысты бірде-бір есеп Бернулли теңдеуінсіз
шешілмейді.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Идеал және нақты сұйықтардың элементар ағыншалары үшін бернулли
теңдеуін жазыңыз. Сұйық ағыны үшін. 2.Ағынның орташа жылдамдығы және тірі
қима арасындағы өзара байланыс қандай? 3. Бернулли теңдеуінің
геометриялық және энергетикалық мәні, олардың өлшем бірліктері қандай? 4.
Гидравликалық, пьезометрлік және геометриялық көлбеулік нені сипаттайды? 5.
Сұйық қозғалысы кезіндегі геометриялық, пьезометриялық және ағынды
сызықтардың орналасу мүмкіндігін түсіндіріңіз? 6.Олардың әр қайсысы ағын
бағыты бойынша горизонтальды бола ала ма? 7. Кариолис коэффициентінің
сандық мәні неменеге байланысты болады? 8. Сұйық шығынын өлшеу тәсілдері
мен әдістерін атап көрсетіңіз? 9. Ағыстың тірі қимасының өлшемін өзгерткен
кезде сұйық ағынындағы қысым өзгере ме?

Ұсынылатын әдебиеттер:
Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С.
Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –37 – 57бет;
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника,
1976. – 368 б. –51 – 60 бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по
гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. –
416 б.– 57 – 60 бет.

Дәріс 8. Гидродинамикалық ұқсастық негіздері.
1. Гидродинамикалық ұқсастықтар критерийлері мен сандары.
2. Сұйықтар қозғалысының тәртіптері (ламинарлы және турбулентті).
Ламинарлық және турбулентті қозғалыстың ерекшеліктері.
Табиғатта сұйық қозғалысының екі тәртібі кездеседі – ламинарлы режим,
сұйықтың бөлшектері бір-бірімен араласпастан, түзу сызық бойымен тәртіпті
түрде ағады, және турбулентті режим, бұл кезде сұйықтың бөлшектері бір-
бірімен бейберекет және тәртіпсіз қозғалыс жасайды, мұнда сұйық қабаттары
қарқынды түрде бір-бірімен араласып кетеді.
Сұйықтардың қозғалыс режимдері Рейнольдс санымен (критериімен)
анықталады.
Аналитикалық және тәжрибелік зерттеулер заңдылықтарының сәйкес келуін
көптеген жағдайларда ұқсастық теориясы анықтайды – ол тәжрибені дұрыс
жүргізу мен өткізу және өлшембірліктер теориясы туралы ғылым.
Бұл кезде ұқсастық теориясы келесі сұрақтарға, екі немесе бірнеше ұқсас
жүйелердің болуы үшін қандай шарттар пайдалы және қажет екендігіне,
зерттеу кезінде қандай физикалық шамаларды өлшеу керек екендігіне, ұқсас
процестерді өрнектейтін теңдеу және теңдеулер жүйесін алу үшін тәжрибені
қалай жасау және оның нәтижелерін қалай өңдеу керек екендігіне жауап
береді.
Гидродинамикалық процестер бір-біріне ұқсас болады, егер
геометриялық, кинематикалық және динамикалық (материалдық) ұқсастықтар
сақталатын болса.
Ньютон критериі – гидродинамикалық ұқсастықтың жалпы критериі болып
табылады және барлық күштер үшін дұрыс және келесі теңдеумен анықталады

[pic].

Бір-біріне ұқсас процестер бірдей ұқсастық сандармен сипатталады және
олардың ұқсастық индикаторы бірге тең болады
Толық гидродинамикалық ұқсастыққа жету үшін сұйыққа бір уақытта әсер
ететін барлық күштердің – үйкеліс, қысым, ауырлық, инерция және т.б.
пропорционалдығын қамтамасыз ету керек. Бірақ іс жүзінде мұндай талапты
орындау мүмкін емес. Сондықтан, процеске тікелей қатысатын күштердің
пропорционалдығын қамтамасыз ететін, мынадай толық емес ұқсастықты
пайдаланамыз:
1. Құбырөткізгіштегі тегеурін, мұндағы процеске қатысатын тұтқыр
кедергі күші – Рейнольдс критериі;
2. Процестер, мұнда басты рөлді ауырлық күші алады – Фруд критериі;
3. Құралдар, мұнда негізгі жұмыс гидродинамикалық қысым әсерінен жүреді
(гидрожетектер, гидравликалық пресстер және т.б.) – Эйлер критериі.
Әртүрлі гидравликалық зерттеулер кезінде зерттелетін құбылысқа әсер
ететін физикалық шамалар арасындағы өзара функциональдық байланысты
тағайындау керек, ол өлшембірліктерді талдау әдісімен алынуы мүмкін. Осы
әдіс негізі Пи-теоремасы немесе Бэкингем теоремасы болып табылады. Ол былай
дейді:
Егер процесті сипаттайтын жалпы функционалдық байланыс [pic] физикалық
өлшемді шамалармен (мысалы, жылдамдық, тығыздық, тұтқырлық)өрнектелсе және
бұл шамалар [pic] негізгі өлшем бірліктермен өлшенсе, онда мұндай
функционалдық байланыс – осы шамалардан түзілген ұқсастық саны бар [pic]
критерилі теңдеумен өрнектеледі.
Қысым шығынын анықтауға арналған функциональдық байланысқа енетін
негізгі физикалық шамалардың өлшембірліктерін зерттеу Дарси формуласын
алуға мүмкіндік береді – ол формула сұйықтың кез-келген қозғалыс режимінде,
ұзын құбыр бойымен үйкеліліске жоғалтқын ағын шығынын көрсетеді.

[pic] немесе [pic].

Тегеурін шығынын анықтау – іс жүзінде гидравликалық есептердің бірден-
бір негізгі міндеті. Бірақ, тағы бір айта кететініміз гидравликалық
кедергіні зерттеу тек сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін ғана мүмкін.
Қалыптаспаған қозғалыс үшін оларды анықтау әдістері жоқ, сондықтан
гидравликада қалыптасқан қозғалыс кедергілерін зерттеу нәтижелері
қалыптаспаған қозғалысқа ауыстыруға болады.
Нақты сұйықтар ағыны үшін Бернулли теңдеуін (3.27) қарастырғанда ,
біздің ескере кететін жағдай, ағынның қосынды шығыны, шығынның екі түрінен
тұрады – ағынның үйкеліске кеткен шығыны (құбырөткізгіш бөлімдерінің
ұзындығы бойынша) және ағынның жергілікті кедергілерді жоюға кеткен шығыны.
Құбырөткізгіштің ұзындығы бойынша тегеурін шығынына құбырөткізгіштің
түзусызықты бөліміндегі тегеурін шығыны да жатады. Жергілікті кедергіге
шығындалған тегеурінге, жылдамдықтың бағыты немесе шамасы өзгеруі
байқалатыны және ағыстың конфигурациясы бұзылатын құбырөткізгіштің қысқа
бөліміндегі тегеурін шығынын жатқызуға болады.

Ұсынылатын әдебиеттер:
Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С.
Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –82 – 91бет;
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника,
1976. – 368 б. –75 – 90 бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по
гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. –
416 б.– 67 – 85 бет.

Дәріс 9. Гидравликалық кедергілер.
1. Гидравликалық кедергілер, олардың пайда болуы және жіктелуі.
Қабырғалардың бұдырлығы туралы түсінік. Гидравликалық тегіс және бұдырлы
құбырлар.
2. Құбырдағы ағын шығыны. Дарси формуласы. Дарсидің гидравликалық
коэффициентін анықтау формуласы және қолдану аймағы.
3. Жергілікті кедергілер. Жалпы түсінік. Жергілікті кедергілердің
негізгі түрлері. Жергілікті шығын коэффициенті.
Ұзындық бойынша үйкеліс шығынының тегеуріні Дарси формуласымен
анықталады, бірақ бұл жағдайда гидравликалық үйкеліс коэффициенті (, оның
ламинарлық ағыстан ерекшелігі ол басқа теңдік арқылы анықталады. Жалпы
жағдайда Дарси коэффициенті ( Рейнолдс санының Re және салыстырмалы
бұдырлықтың (/d функциясы болады және жалпы жағдайда коэффициент
[pic].
Теңдеуді толық Никурадзе графигі түсіндіреді, ол құбырға жасанды
біркелкі бұдырлық беру нәтижесінде тәжрибелік жолмен алынған. Графикте бес
аймақты бөліп көрсетуге болады, олардың әр қайсысы ағынның белгілі бір ішкі
құрылымымен және осыған сәйкес белгілі бір байланыспен (-ның Re қатысты
және (/d сипатталады.
I аймақ – тұтқырлық күші пайда болады, ламинарлы қозғалысты, [pic],
[pic].
II аймақ – анықталмаған қозғалыс, [pic]. Осы аймаққа сай
құбырөткізгіштерді жобалау ұсынылмайды.
III аймақ – гидравликалық тегіс құбыр, турбулентті режим. (-ны осы аймақ
шегінде анықтау үшін келесі формулаларды пайдалануға болады:
а) [pic]немесе [pic] болғанда –Блазиус формуласымен
[pic],
б) [pic] болғанда –Кольбрук формуласымен
[pic].
IV аймақ - квадраттық кедергіге дейінгі, гидравликалық тегіс құбыр
аймағынан квадраттық кедергі аймағына ауыспалы болады, турбулентті режим,
аймақтың мүмкін болатын шекарасы [pic] теңсіздігімен анықталады. Осы
аймақтағы ( анықтау үшін бірнеше формулалар берілген, оның ішіндегі ең көп
қолданылатыны Альтшуль формуласы.
[pic].
V аймақ – квадраттық кедергі (автомодельді), гидравликалық бұдырлы
құбыр, турбулентті режим. Аймақтың төменгі шегі болып [pic]теңсіздігі
табылады. Осы аймақ үшін ( анықтау үшін бірнеше формулалар ұсынылған,
соның ішіндегі ең жақсы нәтиже бертіні Шифринсон формуласы
[pic][pic].
Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Турбулентті ағыстың ламинарлыдан айырмашылығы қандай? 2. Турбулентті
режим кезіндегі, ағыстың дөңгелек құбырдың көлденең қимасы бойынша таралу
жылдамдығының, сұйықтың ламинарлы қозғалыс режимінде таралуынан
айырмашылығы қандай? Қандай режим кезінде жылдамдық бірқалыпсыз болады
және неге? 3. Турбулентті режим кезіндегі, ағыстың қимасы бойынша таралу
жылдамдығын теңестіру себебін түсіндіріңіз? 4. Ламинарлы да және
турбулентті де қозғалыстарды сипаттайтын жанама кернеуді қалай түсіндіруге
болады? 5.. Құбырөткізгіштің ішкі бетінің бұдырлығы туралы түсіндіріңіз.
Бұдырлық түрлері. 6. Қандай құбырөткізгіштерді гидравликалық тегіс, ал
қандайын гидравликалық бұдырлы деп атайды? Бір құбырөткізгіш гидравликалық
тегіс және гидравликалық бұдырлы болуы мүмкін бе? Егер бола алса болса,
неліктен? 7. Никурадзе графигіндегі кедергі аймақтары мен негізгі
сызықтарын түсіндіріңіз? 8. Гидравликалық үйкеліс коэффициенті қандай
факторларға байланысты болады? 9. Сұйық қозғалысының негізгі және ауыспалы
аймақтарының шекарасын көрсетіңіз. Осы аймақтардағы гидравликалық үйкеліс
коэффициентін анықтайтын негізгі формуланы жазыңыз. 10. Беттің эквивалентті
бұдырлығы туралы түсіндіріңіз.

Дәріс 10. Газдарды және сұйықтарды тасымалдау.
Дәріс жоспары.
1. Сорғылар туралы жалпы түсінік. Сораптардың жіктелуі, жұмыс істеу
принципі.
2. Сорғы қондырғылардың жалпы сұлбасы.
3. Негізгі жұмысшы өлшемдері: беріліс, ағын, қуат, пайдалы әсер
коэффициенті.

Гидравликалық машиналар дегеніміз электрқозғалтқыштың механикалық
энергиясын тасымалданатын сұйықтың ағын энергиясына айналдырып, қысымын
көбейтеді немесе қозғалыстағы сұйық тегеурін энергиясын механикалық
энергияға айналдыратын (гидравликалық құбырлар) машиналар. Гидравликалық
жетек дегеніміз сораптан және сәйкес реттегіш және таратқыш аппаратурасы
бар гидроқозғалтқыштан тұратын гидравликалық жүйе және жұмысшы сұйық
көмегімен беріліс беруді қамтамасыз етеді.
Сұйық қоспаларды кәсіпорын ішінде аппараттар мен қондырғылар арасында
және кәсіпорыннан тыс басқа жақтарға тасымалдауға арналған гидравликалық
машиналар сораптар деп аталады.
Сораптар үш түрге бөлінеді: қалақшалы немесе ортадан тепкіш, көлемді
және ағынды.
1. Қалақшалы /ортадан тепкіш/ сораптардағы қысым, қалақшалы
доңғалақтардың айналуындағы ортадан тепкіш күштің сұйыққа әсерінен пайда
болады. Бұларға ортадан тепкіш, құйынды және осьтік сораптар жатады.
2. Көлемді насостардағы қысымдар айырмасы сұйықтардың белгілі бір
көлемін жабық камерадан жылжымалы немесе айнамалы денелер арқылы ығыстырып
шығарғанда пайда болады. Бұларға поршенді /плунжерлі, диафрагмалы/ және
роторлы /тісті доңғалақты, пластинкалы, винтті/ сораптар жатады.
3. Ағынды насостарда сұйықтарды тасымалдау үшін жұмысшы сұйықтың
/ауа, бу, су т.б./ кинетикалық энергиясын пайдаланады.
4. Сұйықтардағы сығылған газ немесе ауа жәрдемімен тасымалдау үшін
газлифт /эрлифт/ және монтежюлар қолданады.
[pic]

Сораптық қондырығының сұлбасы: 1. сорғыш құбырөткізгіш; 2. үрлегіш
құбырөткізгіш; 3. қоректендіргіш резервуар; 4. ағынды резервуар; 5.
қабылдағыш торы бар кері клапан; Н – сорап; V – вакуумметр; М – манометр

Сораптың негізгі параметрлері

6-кесте

Сорап берілісі немесе өнімділігі – сораптың уақыт бірлігінде
тасымалдайтын сұйық мөлшері;
Сораптың тегеуіріні - тасымалданатын сұйықтың салмақ бірлігіне берген
салыстырма энергиясы сипаттайды. Тегеуірін насостың 1 кг сұйыққа берген
энергиясы арқылы, осы сұйықтың қанша биіктікке көтерілетінін көрсетеді
Сораптың куаты - сұйыққа энергия беру үшін жұмсалған салыстырмалы
энергия мен сұйық мөлшерінің көбейтіндісіне тең. Теориялық (пайдалы) қуат
және электроқозғалтқыш шығындаған толық қуат деп бөледі.
Сораптың пайдалы әсер коэффициенті – пайдалы қуаттың толық қутқа
қатынасы. Ол үш пайдалы әсер коэффициентің туындысына тең (п.ә.к.):
көлемдік, гидравликалық және механикалық. Көлемдік п.ә.к. сұйық көлемінің
шығынын ескереді (берілістің аздығын). Гидравликалық п.ә.к. және
механикалық п.ә.к. – сорап тегеуріні мен машина элементтері арасындағы
үйкелісті азайтуға арналған.
Қалақшалы машиналардың негізгі теңдеуін Л. Эйлер енгізді, ол идеальды
жұмысшы доңғалақ моделі шексіз жұқа қалақшалар және ағыс теориясының шексіз
санынан шығады
[pic].

Бұл теңдеуді барлық ортадан тепкіш машиналар үшін қолдануға болады.
Жоғарыда көрсетілген теңдеу, ортадан тепкіш сорап туғызған теориялық
тегеурін сорап сорған сұйықтың қайдан шыққанына байланысты емес. Сонымен
қатар, жұмысшы доңғалақтың диаметрін және айналыс санын жоғарылату, кез-
келген жоғары тегеурінді туғызуы мүмкін. Қалақшалы сораптардың тегеуріні
мен берілісі өзарабайланысты екеніне де көңіл аудару керек. Бір параметрін
өзгерту екінші параметрінің өзгеруіне әкеліп соғады.
Жұмысшы доңғалақтың қалақшалар түрі де сорап тегеурініне әсер етеді.
Доңғалақтардағы калақшаларды, артқа қарай қайырылған, радиальды қалақшалы
және қалақшалары алға қарай қайырылған деп бөледі. Ең жоғары теориялық
тегеурін қалақшалары алға қарай майысқан жұмысшы доңғалақта пайда болады,
ал ең кіші тегеурін қалақшалары артқа қайырылған қалақшаларда болады
Ортадан тепкіш сораптардың теориялық сипаттамасы, теориялық тегеурін
нің [pic] беріліске тәуелділігін[pic] тағайындайды. Бұл сипаттама идеал
сұйық және шексіз қалақшалар саны бар жұмысшы доңғалақ сипаттамаларын
сәйкес келеді.
Конструкциясы және дайындалатын сорап түрлеріне, өлшемдерінің
әртүрлілігіне сәйкес сораптар жұмысының нақты шарттары әртүрлі болып
келеді. Сондықтан олардың жаңа түрлерін жасағанда, оларды модель түрінде
тәжрибелік зерттеуден өткізеді және алынған мәліметтерді нақты сорап
жасауға пайдаланады. Және де белгілі бір гидравликалық сапаға ие болатын
модель, осы сериядағы барлық машиналармен гидравликалық ұқсас болуы керек.

Қалақшалы сораптардың ұқсастық заңдары, геометриялық өлшемдері мен
жұмысшы доңғалақтың айналыс сандары ұқсас сораптардың берілісін, тегеурінін
және қуатын тағайындайды.
Ұқсас сораптар үшін көрсетілген формулалар басқа да мақсатта
қолданылуы мүмкін – сол және басқа да сораптардың жұмысшы доңғалақтың
айналыс санын өзгерткен кездегі берілісті, тегеурінді және тұтынатын қуатты
өзгерткендегі есептерді шығарғанда пайдаланады, егер осы үш шама қандай да
бір айналыс саны үшін белгілі болса. Бұл айналыс саны бірдей болған
кездегі модельді сорапты сынауды одан әрі жеңілдетеді, ал айналыс санының
мәні басқа болса, онда пайдалы әсер коэффициентің шамасын анықтау
жеткілікті.
[pic]; [pic]; [pic].
[pic]
Қалақшалы доңғалақ пішінінің жылдам жүрісіне әсері
Бұл формуланы пропорциональдық немесе ортадан тепкіш сораптың
пропорциональдық заңы деп атайды.
Іс жүзінде олар сораптардың пайдалану шарттарын анықтау үшін қажет.
Барлық ұқсас сериялы, ұқсас тәртіппен жұмыс істейтін сораптардың
негізгі ұқсастық критериі болып жылдамжүрістілік коэффициенті табылады
[pic].
Бұл коэффициент сораптар түрінің сипаттамасы болады және сораптардың
қолдану аймағын анықтайды. Келтірілген формуладан көріп отырғанымыздай,
жоғары жылдамжүрістілік коэффициенті бар сораптар көп жағдайда аз
тегеурінде үлкен беріліс беретін сораптар үшін қолданылады, ал
жылдамжүрістілік коэффициенті кіші болатын сораптар аз берілісте үлкен
тегеурін туғызады. Сондықтан жоғары тегеурінді сораптардың айналыс саны көп
емес (баяуайналатын сораптар), ал аз тегеурінді сораптар – көпайналысты
(жылдамжүрісті сораптар) болады.
Жылдамжүрістілік коэффициентіне байланысты қалақшалы сораптарды келесі
түрде жіктеуге болады.

Теориялық сипаттамасы ортадан тепкіш сораптың жұмыс кезіндегі құбылысқа
ешқандай әсер етпейді. Сондықтан, сораптың негізгі параметрлері арасындағы
өзар байланысты құру үшін, сораптарды таңдаған кезде негізгі болып
саналатын нақты сипаттамасын тұрғызады. Тегеурін мен секундтық беріліс
арасындағы байланыс [pic] негізгі сипаттама болады, осыған байланысты басты
жұмысшы сипаттама деп аталады.
Сораптың жұмыс режимдерін анықтау (сорап таңдау) үшін сорап сипаттамасы
мен сорап жұмыс істейтін жүйе сипаттамасын бір масштабпен, бір графикте
орналастырады. Көрсетілген екі сипаттаманың қиылысу нүктесі жұмысшы нүкте
деп аталады және сораптың нақты жұмысшы шарттарына жауап береді. Бұған,
сорап сипаттамасын өзгерту (пропорцинальдық заң бойынша айналыс санын
есептеу параметрін өзгерту жолымен) немесе сорапты қондырғылар сипаттамасын
өзгерту нәтижесінде (дросселдеу) жетуге болады.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары.
1. Сораптардың толық жіктелуін көрсетіңіз, олардың ерекшеліктері мен
қолданылу аймағы қандай? Қалақшалы және көлемді сораптардың жұмыс істеу
принципінің мәні неде? 2. Сораптың негізгі параметрлерін атаңыз? Олардың
қысқаша сипаттамасы? 3. Сорап тегеурінін қалай анықтауға болады? 4.
Сораптың пайдалы және толық қуатын қалай анықтауға болады? 5. Сораптың
толық пайдалы әсер коэффиценті дегеніміз не? Сораптың көлемдік,
гидравликалық, механикалық ПӘК-нің қатынасы қандай шамаға тең? 6.
Геометриялық және вакуумды биіктікте сорудың арасындағы байланыс қандай?
Мүмкін болатын вакуумметрлік биіктік қандай? 7. Бірсатылы ортадан тепкіш
сораптардың жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз және сұлбасын сызыңыз. 8.
Ортадан тепкіш сораптар қандай белгілері бойынша жіктеледі? 9. Жұмысшы
доңғалаққа кірерде және шыға берістегі жылдамдық параллелограммын тұрғыз.
[pic] және [pic] бұрыштары неге тәуелді? 10. Жұмысшы доңғалақ пен спиральды
камераның жұмыс істеу орны қандай? 11. Қалақшалы доңғалақтың негізгі
теңдеуін жазыңыз. Ортадан тепкіш сорапта туатын теориялық тегеурін неге
байланысты? Нақты тегеурінді қалай анықтайды? 12. Сораптардың теориялық
сипаттамасын тұрғызыңыз. Сораптың теориялық тегеурініне жұмысшы доңғалақ
қалақшаларының түрі қалай әсер етеді? 13. Қалақшалы машиналар үшін ұқсастық
және пропорциональдықтың негізгі заңдарын көрсетіңіз. Олар қандай мақсатта
пайдаланылады? 14. Жылдамжүрістілік коэффициенті дегеніміз не? 15.
Жылдамжүрістілік коэффициенті бойынша ортадан тепкіш сораптарды жіктеңіз?
16. Қалақшалы сораптардың негізгі жұмысшы сипаттамаларын атаңыз? Сораптың
басты жұмысшы сипаттамасы дегеніміз қандай сипаттама? 17. Сораптың жұмысшы
нүктесі дегеніміз не? Жұмысшы нүктені анықтау үшін сәйкес график
тұрғызыңыз? 18. Сұйық қозғалысының турбулентті режимі үшін жүйесі қандай
түрге ие болады? 19. Жүйе сипаттамасын негізгі теңдеуін жазыңыз? Осы
теңдеуге енетін барлық шамалардың мәнін түсіндіріңіз.

Ұсынылатын әдебиеттер:
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника,
1976. – 368 б. 179 – 216 бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по
гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. –
416 б.– 201 – 218 бет.
Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С.
Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. – 154 – 186
бет;

Бұл кестеден тұну процесi негiзiнен шаң мен суспензиялады ажыратқанда
қолданылатындығы көрiнiп тұр. Тұну процесi негiзiнен ауырлық, ортадан
тепкiш, электростатикалық және акустикалық күштердiң әсерiнен өткiзiледi.
Сүзу процесiн суспензия және шаңдардың сұйық және газдары өткiзiп, ал
қатты бөлшектерiн ұстап қалатын кеуектi бөгеттер жәрдемiмен өткiзедi. Мұнда
процесс қысымдар айырмасының күшi әсерiнен өтедi.
Суспензия және эмульсияларда ортадан тепкiш күш әсерiмен ажырату
процесiн центрифугалау деп атайды. Бұл процесте тұнба және сұйық фаза
/фугат/ пайда болады.
Шаң, түтiн және тұмандағы қатты бөлшектердi сұйық жәрдемiмен ажырату
процесiн сұйықпен ажырату деп атайды. Бұл процесте ауырлық және инерция
күштерi әсер етедi.

Сұйықты және газды әртектi жүйелердi ажырату процесiнiң бiрдей
екендiгiне қарамастан, кейбiр тәсiлдермен қолданылатын аппараттардың
өзiндiк ерекшелiктерi болады. Содықтан, сұйықты және газды әртектi
жүйелердi ажыратуды төменде жекелеп қарастырамыз.
Ажыратудың материалдық балансы.
Ажыртылатын жүйе [pic] (сыртқы фаза) және оның ішінде таралған в
(дисперсті фаза) заттарынан құралған делік. Төменде берілгендерді
қабылдаймыз.
Gқ, Gм, Gт – берілген қоспа, мөлдірленген сұйық және тұнба мөлшері,
кг.
Хқ, Хм, Хт – в затының қоспадағы мөлдірленген сұйықтағы және
тұнбадағы массалық үлестері.
Егер заттардың шығыны болмаса, онда ажыратудың материалдық тепе-
теңдігін былай жазуға болады:
Заттардың барлық мөлшері бойынша:

Gқ = Gм + Gт
(9.1)

Дисперсті фаза (в заты) бойынша:

Gқ Хқ = Gм Хм + Gт Хт
(9.2)

Егер қоспадағы в затының массалық үлесі берілген болса, онда (9.1)
және (9.2) теңдеулерінен мөлдірленген сұйық Gм және тұнба Gт мөлшерін
анықтауға болады:

[pic] (9.3)

[pic] (9.4)

Мөлдірленген сұйықтағы және тұнбадағы в затының массалық үлестерін әр
технологиялық процестердің шартына байланысты таңдап алуға болады.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.

1. Әртекті жүйелер дегеніміз не? 2.Әртекті жүйелер пайда болатын
процестер? 3. Әртекті жүйелерді ажырату процесі. 4. Осы әдістердің мәні. 5.
Бөлу әдістері қалай жіктеледі? 6. Көпкомпонентті жүйелерді қандай
теңдеулермен табуға болады? 7. Әртекті жүйелердің физика-химиялық негіздері
қалай анықталады? 8. Әртекті жүйелердің негізгі физико-химиялық
параметрлері (тығыздық, тұтқырлық, молекулярлық масса және т.б.) қалай
анықталады?

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 137-140 бет

Дәріс 12. Тұндыру.
Дәріс жоспары.
1. Мерзімді, жартылай үздіксіз, үздіксіз әрекетті тұндырғыштар.
2. Аурлық күші өрістегі тұну. Тұну теориясының негізі. Стокс
формуласы. Суспензиядағы бөлшектердін пішіні мен концентрациясының әсері.
Тұну режимдері. Тұнудың критерийлі тендеуі.
3. Тұндырғыштардың өнімділігің анықтау.

Тұндыру әртекті жүйелерді ажыратудың басқа тәсілдеріне қарағанда ең
оңай және арзан болып есептеледі. Әдетте, тұндыру процесін ажыратудың ең
бірінші тәсілі есебінде пайдаланылады. Бұл процестің жәрдемімен
суспензияларды алдын-ала қоюландырады, сүзу және центрифугалау арқылы
ажыратуды тездетеді.
Тұндыруды тұндырғыш немесе қоюландырғыш деп аталатын аппараттарда
өткізеді. Бұл аппараттар мерзімді, үздіксіз әрекетті болыр бөлінеді.
Үздіксіз әрекетті аппараттар бір, екі және көп қабатты болады.
Мерзімді әрекетті тұндырғыштар биіктігі төмендеу бассейндерде болады.
Оларда араластырғыш болмайды. Мұндай аппараттар суспензиямен толықтырылып,
белгілі бір уақыт шамасында тұндырылады. Осы уақытта қатты бөлшектер
аппараттың түбіне тұнады. Аппараттың үстіңгі жағындағы тұнбаның жоғарғы
жағынан мөлдір сұйықты сифонды түтік енмесе кран шүмек арқылы ағызады, ал
түбіндегі қою сұйық массаны – шламды ең астыңғы кран арқылы түсіреді.
Аппараттардың түп жағы көбінесе конус, ал жоғарғы жағы цилиндр пішінді
болып келеді.
Жартылай үздіксіз әрекетті жұмыс істейтін көлбеу бөгеттері бар
тұндырғыш көрсетілген. Суспензия құбыр арқылы аппарат корпусының ішіне
беріледі. Аппарат ішіне көлбеу бөгеттер орнатылған. Олар сұйық ағынын
жоғары және төмен бағыттап, сұйықтың аппаратта болу уақытын және тұну бетін
ұлғайтады. Тұнба конусы бункерде жиналып, белгілі бір мерзімде алынады да,
ал мөлдірленген сұйық аппараттан құбыр арқылы үздіксіз шығарылады.
Өнеркәсіпте көбінесе үздіксіз әрекетті тұндырғыштар қолданылады. Бұл
аппараттың түп жағы жай конусты, ал жоғарғы жағы онша биік емес цилиндр
болады. Жоғарғы жағында сақиналы науа бар. Тұндырғыш ішіне көлбеу
қалақшалары бар араластырғыш орнатылған. Тұнған затты шығарылатын тесікке
үздіксіз жылжытып тұру үшін көлбеу қалақшалардың тарақ тәрізді қырғыштары
бар. Араластырғыш минутына 0,015(0,5 яғни тұну процесіне әсер етпейтіндей
өте аз жылдамдықта айналады. Ажыратылатын қоспа құбыр арқылы аппараттың
ортасына үздіксіз беріліп тұрады. Мөлдірленген сұйық сақиналы науаға асып
құйылып, құбыр арқылы үздіксіз ағып тұрады. Тұнба (шлам) – аққыш қою
суспензия (қатты бөлшек концентрациясы 35-55%- тен көп емес) диафрагмалы
сорап арқылы аппараттан сорылып алынып тұрады. Араластырғыштың білігі
редуктор арқылы электр қозғалтқышпен айналдырылады.
Алынған тұнбамен бірге сұйықтың көп бөлігі шығындалады. Сұйық шығыны
аз болу үшін және қоюланған суспензиядан сұйықты бөліп алу үшін тұнбаны
екінші тұндырғышқа жібереді. Мұнда тұнба сумен жуылады және екінші
аппараттан шыққан тұнбаның сұйығы сумен араласқан болады. Осылай
тізбектеліп бір-бірімен қосылған тұндрғыштар арқылы тұнбадан 97-98%
сұйықты бөліп алуға болады. Жуатын су мөлшерін азайту үшін тұндырды қарама-
қарсы ағынды: тұнба бірінші тұндырғыштан соңғысына, ал жуатын су тұнбаға
кері бағытта, яғни соңғы аппараттан біріншіге қарай беріледі
Бұл тұндырғыштардың мынадай артықшылықтары бар:
а) үздіксіз әрекетті;
ә) өнімділігі жоғары, 3000 т/тәу;
б) тұнбаның тығыздығы біркелкі;
в) тұнбаның сусыздануы тиімді.
Кемшіліктері:
1) Өте үлкен: диаметрлері 1,8 м-ден 30м, ал кейбір өндірісте суды
тазалау үщін 100 м-ге дейін болады. Диаметрлері үлкен болғандықтан көп
орынды керек етеді. Сондықтан орынды тежеу үшін көпқабатты тұндырғыштар
қолданылады;
2) айналатын білігі және қырғышты араластырғышының болуы.
Мұндай тұндырғыштар бірінің үстіне бірі орналасқан бірнеше аппараттан
құралған болады. Ажыратылатын суспензия бөліп беретін құрылғыдан стакан
арқылы әрбір қабатқа беріледі. Мөлдірленген сұйық ағызылатын құбырлар
арқылы коллекторға жиналады. Қоюланған тұнба жабық типтегі тұндырғышта әр
қабаттан бөлек, ал теңестірілген типтегі тұндырғышта тек төменгі қабаттан
алынып, ыдыста жиналады.
Үздіксіз әреккетті конусты сөрелі тұндырғыштардың да тұну беті көп
болады. Ажыратылатын суспензия конусты сөрелер арасындағы каналдарға құбыр
арқылы беріліп таратылады. Қатты бөлшектер конусты сөрелер бетіне тұнып,
көлбеу сөрелер арқылы корпустың қабырғасына қарай жылжиды, сосын тұнба
алынатын құбыр арқылы тиісті жерге беріледі. Мөлдірленген сұйық жоғарғы екі
сөренің арасындағы канал және құбыр арқылы шығарылады. Бұл аппараттың
артықшылығы:
а) қозғалатын бөлшегі жоқ;
б) қызыметінің қарапайымдылығы.
Эмульсияларды ажырататын үздіксіз әрекетті тұндырғыш - горизонталь
резервуардың ішіне эмульсияның кіретін құбырына қарама-қарсы майда
тесіктері бар бөгет орындалған. Бұл бөгет кіретін эмульсия ағының бәсендету
үшін қойылған. Түндыру процесін жеделдету үшін тұндырғыш ішіндегі эмульсия
қозғалысы ламинарлы болу керек. Жеңіл фаза құбыр, ауыр фаза құбыр арқылы
алынып тұрады. Резервуардан сұйық түгел ағып кетпеу үшін құбырға сифонды
ажырататын құрылғы орнатылады.
Тұндырғышты жүйедегі ең кіші бөлшектің тұнуына есептеп жобалайды.
Сондықтан, қоспаның аппаратта болу уақытын, қысылып тұнудағы ең кіші
бөлшектің аппарат түбіне тұну уақытына тең немесе одан көп деп алу керек.
Суспензияның қоюланған тұнба қабатына және биіктігі [pic] /м/
мөлдірленген сұйық қабатына ажыратылу уақытын есептейік. Егер тұну беті
[pic]/м2/ болса уақыт бірлігінде алынатын мөлдірленген сұйық көлемін
былайша анықтауға болады.
[pic] (11.1)

Осы уақыт ішінде [pic] жылдамдықпен тұнатын бөлшектер [pic] /м/ жолды
өту керек. Демек,
[pic] (11.2)

(11.2) – дағы [pic]- тың мәнін (5.5) формулаға қойып мынаны табамыз.

[pic] (11.3)
(11.3) – теңдеу тұндырғыштың өнімділігі оның биіктігіне байланысты
болмай, тұну бетіне және тұну жылдамдығына байланысты екендігін көрсетеді.
Сондықтар, тұндырғыштардың биіктігі аз /1,8-4,5 м дейін/, ал тұну беті
үлкен болады.
Қажетті тұну бетін (11.3) теңдеуден анықтаймыз.

[pic] (м2) (11.4)

Мөлдірленген сұйықтың массалық мөлшері /кг/ Gм, ал тығыздығы [pic]
болса онда
[pic] яғни [pic] (11.5)

(9.3)- теңдеудегі Gм мәнін (11.5) формулаға қойсақ:

[pic] (11.6)

(11.6) теңдеуін қорытып шығарған кезде тұндырғыштың барлық ауданындағы
сұйық қозғылысының біркелкі еместігі есепке алынған жоқ. Сондықтан,
аппараттағы сұйықтың құйынды қозғалысы және қозғалыссыз қалатын зоналар
болмайды деп қабылданған. Бұл жағдайдың барлығы тұну жылдамдығын азайтады.
Осы себепті инженерлік есептеулерде (11.6) теңдеуі арқылы анықталған тұну
бетін 30-35% - ке көп етіп алу керек, яғни 1,3(1,35 коэффициенттеріне
көбейту керек. Көп қабатты тұндырғыштарды есептегенде жалпы бетті
қабаттарға теңдей етіп бөледі.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.

1. Тұндыру процесі дегеніміз не? 2. Ньютона заңының мәні және оның
негізінде тұндыру жылдамдығын анықтау? 3. Бөлшектерді гравитациялық өрісте
тұндыру үшін Лященко әдісі және оның мәні. 4. Тұндыру теориясының жалпы
критериалды теңдеуін қалай анықтайды? суспензии, форма частиц, степень
однородности частиц и вязкость среды. 4. Жартылайүздікті әрекетті
тұндырғыштар. 5. Олардың қолданылу аймағы? 6. Үздіксіз әрекетті
тұндырғыштардың конструкциясы қандай? 7. Олардың кемшіліктері мен
артықшылықтары қандай? 8. Электрлі тұндыру негізделген принцип қандай? 9.
Циклондар және аэроциклондардың жұмыс істеу принципі. 10. Тұндыру
жылдамдығын қалай анықтауға болады?

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 140-145 бет

Дәріс 13. Центрифугалау.
Дәріс жоспары.
1. Ортадан тепкіш өрісіндегі сұйық әртекті жүйелерді ажырату.
2. Фруд критерийі.
3. Центрифугалау процесінің жылдамдығын және өнімділігін анықтау.
Негізгі технологиялық есептеулер.

Центрифугалау процесі арнаулы машиналар - центрифугаларда өткізіледі.
Центрифугалардың негізгі бөлігі - тік немесе горизонталь білікте үлкен
жылдамдықпен айналатын барабан болады. Центрифугалар тұндырғыш және сүзгіш
болып бөлінеді.
|[pic] |[pic] |
|Тұндырғыш центрифуга |Сүзгіш центрифуга |

Тұндырғыш центрифугалардың барабанының қабарығасы тұтас болады
Суспензия немесе эмульция барабанның төменгі жағына беріледі де, қатты
бөлшектер немесе үлкен тығыздықты сұйық фаза ортадан тепкіш күш әсерінен
барабан қабырғасына қарай ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппараттын
өсіне жақын орналасады. Барабанның қабырғасында тұнба қабырғасына қарай
ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппапараттың өсіне жақын орналасады.
Барабанның қабырғасында тұнба қабаты пайда болып, ал ажыратылатын сұйық
фаза немесе фугат барабанның үстіңгі жағынан шығарылады.
Сүзгіш центрифугалардың барабанының қабырғасы көп тесікті болады
Мұндай барабанның ішкі беті сүзгі матамен қапталады. Ортадан тепкіш күштің
әсерінен қатты бөлшектер матаның бетінде ұсталынып қалады, ал сұйық тұнба
қабаты және мата арқылы барабанның тесіктерінен сыртқа шығарылады.
Тұндырғыш центрифугалардағы эмульсияларды ажырату – сепарация, ал
центрифуга – сепаратор деп аталады.
Тұндырғыш центрифугада суспензияны ажырату – ортадан тепкіш мөлдірлену
(суспензияда қатты бөлшектер өте аз болғанда, мысалы, лак және жағар
майлар) және ортадан тепкіш тұну (суспензияда қатты бөлшектер көп болғанда,
мысалы, көмірдің судағы суспензиясы) болып бөлінеді.
Сүзгіш центрифугаларда суспензияны ортадан тепкіш сүзу деп атайды.
Барабан және оның iшiндегi суспензия (эмульсия) айналғанда болатын
ортадан тепкiш күштiң мәнi:

[pic], Н (12.1)

мұнда [pic]– барабан және материалдың салмағы, Н; [pic]- барабанның
айналыс жылдамдығы, м/с; [pic]- барабанның 1 минуттағы айналу саны; [pic]-
барабанның iшкi радиусы, м; [pic]- еркiн түсу үдеуi, м/с2; [pic]- деп
қабылданған
Центрифугалардың жұмыс істеу тиімділігі ажырату факторына байланысты
болады, яғни ажырату факторы қаншалықты көп болса, центрифуганың ажырату
қаблеті соншалықты жоғары болады.

[pic] (12.2)

Центрифуганың ажырату қаблетін сипаттайтын екінші көрсеткіші, оның
өнімділігінің индексі [pic] болып табылады. Ол ажырату факторы Ка мен
барабанның тұну бетінің [pic] көбейтіндісіне тең:

[pic], м2 (12.3)

Жұмыс істеу принциптеріне байланысты центрифугалар төмендегі түрлерге
бөлінеді:
1) мерзімді әрекетті
2) жартылай үздіксіз әрекетті
3) үздіксіз әрекетті.
Ажырату факторына байланысты:
1) егер Ка < 3500 болса қалыпты центрифуга;
2) егер Ка > 3500 аса жоғары центрифуга.
Барабанның орналасуына байланысты:
1) горизонталды
2) көлбеулі
3) тік
Барабанды бекіту тәсіліне байланысты: тік орналасқан және аспалы.
Тұнбаны түсіру тәсілдеріне байланысты: қол күшімен, пышақпен, шнекпен,
ілгерінді кейінді қозғалатын піспекпен, ауырлық немесе гравитациялық күш
әсерімен, ортадан тепкіш күш әсерімен деп жіктеледі.
Мерзiмдi және үздiксiз әрекеттi центрифугаларды айналдыруға жұмсалған
электроқозғалтқыштың қуаты бiр тәсiлмен есептеледi. Бұл жағдайда мерзiмдi
әрекеттi аппараттар суспензиясыз жүктелмей айналдырылады деп есептейдi.
Егер фугат барабанның айналмалы жылдамдығымен [pic]шығарылса, онда
оған жұмсалған қуат төмендегiше анықталады:

[pic], кВт (12.4)

мұнда [pic]- суспензия мөлшерi, кг/с.
Центрифуга подшипниктерiндегi үйкелiске жұмсалған қуат:

[pic], кВт (12.5)

мұнда [pic]– барабан және материалдың жалпы массасы, кг;
[pic]- подшипниктегi үйкелiс коэффициентi;
[pic]- центрифуга бiлiгiнiң диаметрi, м;
[pic]- бiлiктiң бiр минуттағы айналыс саны.
Барабанның ауамен үйкелiсiне жұмсалған қуатты төмендегi эмприкалық
формуламен есептейдi.

[pic] , кВт (12.6)

мұнда [pic]- ауаның тығыздығы, кг/м3;
[pic] - барабанның сыртқы диаметрi, м;
[pic]- барабанның айналу жылдамдығы
Жалпы қуат:

[pic] (12.7)
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. Сүзгіш центрифугалардағы ортадан тепкіш қысымның анықтамасы қандай?
2. Мерзімді әрекетті центрифуганың өнімділігі қалай анықталады? 3.
Өндірісте жұмыс істейтін үздіксіз әрекетті ценртифуганың түрі, жұмыс істеу
принципі және өнімділігі қалай анықталады? 4. Үздіксіз әрекетті тұндырғыш
центрифуганың өнімділігі қалай анықталады? 5. Олардың жұмыс істеу принципі
қандай? 6. Тәрелкелі сепараторлар қандай мақсатта пайдаланылады және қалай
жұмыс істейді? 7. Сепараторлардың өнімділігі қалай анықталады, олардың
артықшылықтары мен кемшіліктері.

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 165-192 бет

Дәріс 14. Сүзу.
Дәріс жоспары.
1. Сүзу процесінін түрлері. Тұнба пайда болу жолымен сүзу. Знаменский
тендеуі. Сүзу режимдері. Кеуектерді бітеу арқылы жолымен сүзу.
2. Сүзгіштер аппараттардың классификациясы. Фильтр-пресс. Вакуум-
фильтр. Таспалы вакуум-фильтр. Барабанды фильтр. Ортадан тепкіш сүзу.
Процестін жылдамдығы және өнімділігі. Аспалы сүзгіш центрифуга.

Сүзу процесі - қатты бөлшектерді ұстап қалатын, ал сұйықты өткізіп
жіберетін кеуекті бөгеттер жәрдемімен суспензияларды ажырату.
Сусензияларды с ү з г і- деп аталатын апараттарда ажыратылады.
Сүзгілер сүзу бөгеттері арқылы екі бөлікке бөлініп, оның бір бөлігіне
суспензия құйылады. Осы екі бөліктің екі жағындағы қысымдар айырмасының
әсерінен сұйық сүзу бөгеттерінің кеуктерінен өтіп, олардың бетінде қатты
бөлшектер ұсталынып қалады. Сонымен суспензия таза с ү з і н д і және
ылғалды т ұ н б а ғ а ажыратылады. Кейбір кезде қатты бөлшектер сүзу
бөгетінің кеуектерінде ұсталынып, тұнба пайда болмайды. Осындай қасиеттерге
байланысты сүзу процесі екі түрге бөлінеді:
1) Тұнба пайда болу жолымен түсу;
2) Сүзу бөгетінің кеуектерін толтыру (бітеу) арқылы сүзу.
3) Аралық.
Химия өнеркәсібінде тұнба пайда болу тәсілі қант заводтарында
қанағаттарылған шырынды, сыра заводтарында ірікпені, ашықты зауыттарында
ашытқы массаларын сүзуде қолданылады.
Сүзу процесінің қозғаушы күші - қысымдар айырмасы болып табылады. Іс
жузінде сүзу процесі үш түрлі режимде өткізіледі:
1) тұрақты қысымдар айырмасында
2) тұрақты жылдамдықта
3) процес жылдамдығының және қысымдар айырмасының өзгеруінде .
Өндірісте сүзу процесін төмендегі қысымдар айырмасында өткізеді:
1) Суспензияның гидростатикалық қысымы әсерінен [pic] МПа
2) Вакуум әсерінен [pic]МПа
3) Қысылған газ (ауа) әсерінен [pic] МПа
4) Суспензия поршенді немесе ортадан тепкіш насос жәрдемімен берілсе
[pic] МПа
Сүзу процесінің өнімділігі және алынатын сүзіндінің тазалығы,
көбінесе, сүзу бөгеттерінің қасиеттеріне және олардың дұрыс таңдауына
байланысты, Олар мынадай қасиеттерге ие болу керек:
1) кеуектерінің өлшемі тұнбаның бөлшектерін ұстап қалатындай;
2) гидравликалық кедергісі аз;
3) сүзілетін ортаның әсеріне химиялық берікті;
4) механикалық және жылулық беріктіктері жеткілікті болу керек.
Сүзу бөгеттері металды торлардан, мақталы матадан, жүнді матадан,
синтетикалық және керамикалық материалдардан, шынылы мақтадан және т.б.
жасалады. Сонымен бірге сүзгі бөгеті ретінде құм, түйіршік тас, тұнба және
т.б. қабаттары қолданылады. Сүзу бөгеттері құрылысына байланысты иілгіш
және иілмейтін болып бөлінеді.
Сүзу процесінің қарқындылығы және сүзгілердің өнімділігі сүзу
жылдамдығының шамасымен сипатталады – уақыт бірлігінде сүзгі бетінен
алынған сүзінді көлемін көрсетеді.

[pic], (13.1)

мұнда: Vc – сүзіндінің көлемі, м3; Fc – сүзі бөгетінің беті, м2; ( -
сүзу уақыты, с.
Тұнба және сүзі бөгетінің кеуектерінде сүзінді ағынның қозғалысы
Рейнольдстің саның өте төмен мәндерімен сипатталады (Re ( 35), яғни
сүзінді ағыны ламинарлық қозғалыс режимінде өтеді. Сонымен бірге, сүзу
жылдамдығы қысымдар айырмасына тура пропорционал, ал сұйықтың тұтқырлық
кедергісіне кері пропорционал болады, яғни

[pic] (13.2)

[pic]- қысымдар айырмасы, Па; [pic] - суспензияның сұйық фазасының
тұтқырлығы, Па.с;
[pic] - тұнба қабатының кедергісі, м-1; [pic] - сүзу бөгеттерінің
кедергісі, м-1.
(13.1) және (13.2) формуларын теңестіріп, сүзу процесінің негізгі
дифференциалды теңдеуін төмендегіше жазуға болады:

[pic] (13.3)

Сүзгілер жұмыс істеу әрекетіне байланысты мерзімді және үздіксіз
әрекетті болады. Тұнба пайда болатын процестерге мерзімді және үздіксіз
әрекетті, ал сүзгі бөгеттерінің кеуектерін толтыру процесінде тек мерзімді
әрекетті сүзгілер пайдаланылады.
Қысымдар айырмасын қамтамасыз ету тәсіліне байланысты сүзгілер
вакуумда /[pic] МПа/және қысым астында /[pic] МПа/ жұмыс істейтін болып
бөлінеді. Қысым астынды жұмыс істейтін сүзгілердің құрылымының механикалық
беріктігі жоғары болуы қажет болғандықтан вакуумды сүзгілерді пайдалану
тиімділеу. Дегенмен, тұнбаның гидравликалық кедергісі үлкен болса және көп
сығылмайтын тұнба болса, онда қысымдар астында жұмыс істейтін сүзгілерді
пайдалану тиімді болады.
Технологиялық мақсатқа байланысты сүзгілер: супензияларды ажырататын
және өндірістік газдарды тазалайтын болып бөлінеді.
Сүзу бөгеттеріне байланысты сүзгілер: маталы бөгетті, сығылмайтын
дәнді бөгетті (құмды, көмірлі) және қатты бөгетті (металды тор, кеуекті
керамика, т.б.) болып бөлінеді.
Сүзу процесінің өтуіне және сүзгілердің тиімді жұмыс істеуіне
суспензиядағы қатты бөлшектердің ауырлық күші әсерінен тұнуының көп маңызы
бар. Сондықтан, сүзгілер сүзінді қозғалысының және оның ауырлық күшінің
өзара бағыттары бойынша: қарама-қарсы бағытты (бұрыш-180(), бір бағытты
(бұрыш 0() және перпендикуляр бағытты (бұрыш 90() болып бөлінеді.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. Сүзу процесінің мәні қандай? 2. Сүзуге арналған аппараттардың жұмысшы
органдары. 3. Сүзу кезінде туатын кедергіні жеңуге кеткен қысым неден пайда
болад? 4. Сүзу процесінің қарқындылығын сипаттайтын шама және сүзу
аппараттарының өнімділігін анықтау формулалары қандай? 5. Сүзу процесі
жүретін режимдер қандай? 6. Процестің жылдамдығын қандай формуламен
анықтауға болады. 7. Сүзу кезінде құрылымдық кеергіні қалай анықтауға
болады? 8. Құрылымдық кедергі неге тең және оның өлшем бірілктері
қандай? 9. Сүзу кезіндегі толық және меншікті кедергілер дегеніміз не? 10.
Толық және меншікті кедергілердің өлшем бірліктері қандай? 11. Көпқабатты
сүзгі арқылы сүзудің мәні мен маңызы. 12.Тұрақты жылдамдық кезінде сүзуді
жүргізу. 13. Осы әдістің артықшылықтары мен кемшіліктері.

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 145-165 бет

Дәріс 15. Араластыру.
Дәріс жоспары.
1. Араластыруға арналған орталар. Араластырудың мақсаттары және
тәсілдері.
2. Араластырғыштардың түрің тандау. Қалақшалы, пропелерлі, турбиналы
араластырғыштар.
3. Араластыруға шығындалатын энергия мөлшері. Араластырудың критерийлі
тендеуі. Араластырғыштардың графоаналитикалық есептеу әдісі. Араластыру
процесінің қарқындылығын жоғарлату.
Араластыру химия технологиясында бір ортадағы екінші ортаның осы
көлемде біркелкі түзілуі үшін, әрі жылу және масса алмасу процестерін
қарқынды түрде күшейту үшін көп қолданылатын гидромеханикалық процесс.
Араластыру процесі химия өндірісінде әртүрлі эмульсия және суспензия
дайындауда кеңінен қолданылады.
Жылу және массаалмасу процестерінде араластыру процесі шекаралық
қабатты азайту арқылы белгілі бір реакцияға қатысатын қосылыстардың бетін
ұлғайту үшін қолданылады, ол процестің қарқынды түрде жеделдеуіне әсерін
тигізеді. Химия өндірісінде көбінесе сұйық ортараларды араластыру жиі
қолданылады.
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.
[pic]
1-сурет. Араластырғыштардың типтері:
а-үш қалақшалы; б–екі қалақшалы; в–пропеллерлі;
г–ашық турбиналы; д- қайырылған қалақшалары бар ашық турбиналы;
е–жабық турбиналы.
Ауамен және циркуляциялық араластыру тәсілдері жоғары тиімділікті
болып келеді, бірақ мынадай кемшіліктері бар:
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
2) ауамен араластырғанда химиятың /ашу/ тотығу мүмкіншілігі немесе
оның жылжымалық фазасының булану мүмкіншілігі.
Араластырудың химия өндірісіндегі кең тараған тәсілі – механикалық
араластыру. Механикалық араластыру әртүрлі құрлысты қалақтары бар
араластырғышпен /рамалы, қалақты, пропеллері, турбиналы, жалпақ қалақты
т.б./ жүргізіледі.
Араластыру процесіндегі механикалық араластырғыштардың тұтынатын қуаты
критерийлі жалпыма теңдеуінен анықтауға болады :

[pic] (10.1)

мұндағы:

Euм немесе КN - модификацияланған Эйлер саны немесе қуат критерийі

[pic][pic] (10.2)

Reм - модификацияланған Рейнольдс саны

[pic] (10.3)

А және m – тұрақты сандар, тәжірибелік жолымен анықталады.
Есептеулердi жеңiлдету үшiн қуаттың тәжрибелiк мәндерi KN және Reм
арасындағы графикалық байланыспен берiледi. [pic] графикалық байланысы
көптеген стандартты араластырғыштар үшiн келтiрiлген.
Механикалық араластырғыштермен сұйықтарыды аралсатырғанда екi түрлi:
ламинарлық және турбуленттiк режимдер болады. Ламинарлық режимде /Reм< 30/
сұйық арластырғыш қалақтармен бiрге жай араласады.
/Reм> 102/ болғанда турбуленттiк режим пайда болады. /Reм> 105/-
кемелденген турбуленттi (автомоделдi) режим. Бұл кезде KN -нiң мәнi Reм –
мәнiне байланысты болмайды.
Пневматикалық (барботажды) араластыру. Араластырылатын сұйықтың
химиялық активтiгi үлкен және газ (мысалы, ауадағы оттегi) сұйықпен
химиялық әрекеттесуi қажет болғанда сығылған инерттi газбен немесе ауамен
пневматикалық араластыру қолданылады. Араластырудың бұл тәсiлi төмен
қарқынды процес және энергия шығыны механикалық араластыруға қарағанда көп.

Циркуляциялық араластыру. Сұйық ортаны қарқынды араластыру үшін оны аппарат
- циркуляциялық насос - аппарат контуры бойынша көп қайталап насоспен сорып
айдау керек Араластыруға ортадан тепкіш насос немесе ағынды насостар
пайдаланылады.
Құбырлардағы араластыру. Құбырлардағы араластыру ең қарапайым тәсіл және
сұйықтарды тасымалдағанда қолданылады. Бұл тәсіл аз тұтқырлы және бір-
бірінде тез еритін сұйықтарды араластыруда қолданылады. Араластыру құбыр
ішіне диафрагма, жартылай бөгеттер, винтті насадка және т.б. орнатылу
арқылы жүзеге асады . Араластыруда сұйық ағынының энергиясы пайдаланылады.
Араластыру процестің жүру сапасы - араластырудың тиімділікпен
қолданылуында және оның жүруі үшін қойылған мақсаттың орындалуында, сонымен
қатар араластыру сапасы араластырғыш құрылғылар мен аппараттың құрылысына
және араласатын сұйыққа берiлетiн энергия шамасына байланысты болады.
Араластыру қарқындылығы технологиялық процестiң берiлген нәтижесiне
жету үшiн кеткен уақыт мөлшерiмен немесе белгiлi уақыттағы араластырғыштың
айналу санымен анықталады. Араластыру қарқындылығы қаншалықты жоғары болса,
араластырудан берiлген сапалығына жету үшiн соншалықты аз уақыт керек
етедi.

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.
1. Араластыру дегеніміз не? 2. Араластыру процесінің жіктелуі және мәні.
3. Сұйық орталарды араластыру әдістері. 4. Механикалық араластырғыштар. 5.
Олардың жұмыстарының негіздері және құрылғылары. 6. Араластырғыш жұмысына
тұтынатын қуаты қандай негізгі шамаға байланысты? 7. Араластыру кезіндегі
энергия шығыны үшін критериальды теңдеудің жалпы түрі қалай жазылады? 8.
Араластырғыш үшін Эйлер және Рейнольдс сандары қалай анықталады? 9.
Араластырғышты қозғалысқа келтіретін электроқозғалтқыш қуаты қалай
анықталады? 10. Әртүрлі араластырғыштар үшін электроқозғалтқыштың қуатын
қалай таңдайды? 11. Ағынды және пневматикалық араластыруға арналған
араластырғыштар. 12. Араластыру тиімділігін бағалау.

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 193-201 бет

3 ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР ТАҚЫРЫПТАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫСҚЫША МАЗМҰНЫ

Әр практикалық сабақтың дайындалуын тақырыптың негізгі ережелерінің
қайталауынан бастау қажет және бақылау сұрақтарына жауап беру керек.
Оқулықпен жұмыс істеу кезінде қарастырыл отырған тақырып бойынша
есептерді шешу қажет. Есептерді өз бетімен шешу керек, себебі осы кезде
алған теориялық білімдері жақсы меңгеріледі және бекітіледі.
Барлық талап етілген есептерді өз бетімен шығару, одан кейін
оқулықтарда және оқу әдістемелік нұсқауларында шығарылып көрсетілген
есептерге талдау жасау өте пайдалы
Типтік есептерді біз аудиториялық практикалық сабақтарда шешеміз. Үй
тапсырмаларын орындау кезінде туындаған сұрақтарға студенттердің оқытушы
қол астындағы өздік жұмысы (ОСӨЖ) кезінде жауап бере аламын.
Қарастырылатын материалдарды толық меңгеру үшін әр тақырып бойынша
қысқаша конспект жасау керек, оған негізгі анықтамаларды, барлық
формулаларды және олардың ішіндегі шамалардың физикалық мәнін талдау
жасай отырып жазу керек.
Әр тақырыптар бойынша есептердің шешімдерін және барлық жазбаларды
практикалық сабақтарға арналған жеке дәптерге жазу керек.
Өздеріңіздің өз бетімен дайындалған материалдарыңыз одан әрі емтихан
алдындағы пәнді қайталау кезінде үлкен көмекші құрал болып табылады,
сонымен қатар іс жүзінде анықтама ретінде пайдаланылуы мүмкін.

ЕСЕП №1

Шарлы диірменнің өнімділігін М, (т/сағ) және тұтынатың қуатың N, (кВт)
анықтаныз.
Берілгендері:
- барабанның диаметрі D, (мм)
- барабанның ұзындығы L, (мм)
- ұсақтау алдындағы бөлшектердің өлшемі dб, (мм)
- ұсақталған бөлшектердің өлшемі dс, (мм)
- болат шарлардың үйінді тығыздығы (, (кг/м3)
Сурет. 2 Шарлы диірмен

№ 1 есепке беріленгендердің кестесі
|Шаманың |Өлшем|cынақ кітапшасінің соңғы саңы |
|аталуы |бірлі| |
| |гі | |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
| | |1 |
1234567890барабанның диаметрі Dм950800700500850650900750550600барабанның ұзындығы Lм400380350250425325450375225300борттың диаметрі Dбм600550500350620420640520390410айналу жиілігі nайн/мин1200140010007501750200018009508001450

№ 5 есепті шығару үшін әдістемелік нұсқаулар.

Әртекті жүйелерді ажырату процестері (центрифугалау бойынша), центрифугалардың құрылыстары және есептеулер бойынша материалдарға дайындалу керек (1, 115-121 беттер, 132-140 беттер)
Центрифуганың өнімділігі:
[pic]
Тұну жылдамдығын Стокса формуласы бойынша анықтаймыз
[pic]
мұнда
(ж = 1000 кг/м3 – судың тығыздығы,
(ж – судың динамикалық тұтқырлықтың коэффициенті( бұл [pic] формула бойынша анықталады, (ж - судың кинематикалық тұтқырлықтың коэффициенті төмендегі формула бойынша есептеледі
[pic]
Ортадан тепкіш өрісіндегі тұну жылдамдығы:
[pic]
Тұну режимін тексреміз:
[pic]
Пайдалы уақыттың шамасын анықтймыз:
[pic]
Центрифуганың өнімділігің есптейміз (ПӘК ( = 0,50 деп аламыз).

4 ТЕСТТІК ТАПСЫРМАЛАР МЫСАЛДАРЫ
$$$ 1
Жүйедегi параметрлерiнiң бiр iздi және заңды өзгеруiнiң нәтижесiнде оларда жаңа қасиеттер пайда болуы не деп аталады?
А. машина
В. аппарат
С. технология
D. процесс
Е. Баланс

$$$ 2
Көрсетілген формуламен [pic] не анықталады?
А. процестің қарқындылығы
В. процестің қозғаушы күші
С. процестің жылдамдығы
D. процестің кедергісі
Е. процестің температурасы

$$$ 3
Ұсақтау процесi қайсы топқа жатады?
А. гидромеханикалық
В. жылу
С. массаалмасу
D. механикалық
Е. дифузиялық

$$$ 4
Ортадан тепкiш күшпен қысылып шар барабанның қабырғасымен бiрге айналып қозғалмау үшiн, шарлы диiрменнiң айналу саны қандай шартқа сәйкес болу керек?
А. n = 50,2 /(D
В. n ( 50,2 /(D
С. n ( 42,4 /(D
D. n = 42,4 /(D
Е. n ( 50,2 /(D

$$$ 5
Шарлы диiрмен дұрыс жұмысты iстеу үшiн ортадан тепкiш (Рот) және ауырлық күштердiн (G) арақатысы қандай болу қажет?
А. Ро.т. = G
В. Ро.т. ( G
С. Ро.т. ( G
D. Ро.т. = 2G
Е. Ро.т. ( 2G

$$$ 6
Ұсақтау алдындағы бөлшектiң размерi D = 100 мм, ұсақтау дәрежесi i = 10. Бөлшектiң ұсақталғаннан кейiнгi размерiн d (мм) анықтаңыз?
А. d = 90
В. d = 1000
С. d = 10
D. d = 0,1
Е. d = 100

$$$ 7
Ұсақтау алдындағы бөлшектiң размерi D = 50 мм, бөлшектiң ұсақталғаннан кейiнгi размерiн d = 2 мм. Ұсақтау дәрежесiң i анықтаңыз?
А. 48
В. 52
С. 0,04
D. 100
Е. 25

$$$ 8
Тұну процесс кезінде ортаның тұтқырлығы жоғарлағанда тұну жылдамдығы:
А. өседі
В. төмендейді
С. дәрежеге тәуелді өседі
D. өзгермейді
Е. дұрыс жауап жоқ

$$$ 9
Сүзу процесiнiң қозғаушы күшi не болып табылады?
А. тығыздықтар айырмасы
В. температуралар айырмасы
С. кысымдар айырмасы
D. концентрация айырмасы
Е. жылдамдықтар айырмасы

$$$ 10
Сұйықтың қозғалыс режимің Re анықтаныз, егер ол w = 1,27 м/с жылдамдықпен диаметрi d = 0,05 м құбырда қозғалса, кинематикалық тұтқырлық коэффициентi ( = 1,74(10-6 м2/с.
А. Re=36494- турбуленттік
В. Re=12754 - турбуленттік
С. Re=1812 - ламинарлық
D. Re=1550 - ламинарлық
Е. Re=5250 - турбуленттік

$$$ 11
Төменде көрсетiлген процестердiң қайсы жылу процестерiне жатады?
А. араластыру
В. кептiру
С. кристалдану
D. ысыту
Е. центрифугалау

$$$ 12
Жылуалмасу процестердiң қозғаушы күшi не болып табылады?
А. тығыздық айырмасы
В. концентрация айырмасы
С. температуралар айырмасы
D. қысымдар айырмасы
Е. температура

$$$ 13
Жылу өту коэффиценттiң өлшем бiрлiгi қандай?
А. Вт
В. Дж
С. Вт/м2(град
D. Вт/м
Е. Вт/град

$$$ 14
Жылу алмасу процесіндегі ысытатың будың мөлшерің анықтайтың тендеуді толықтырыныз: [pic]
А. t
В. (
С. Gс
D. (
Е. Q

$$$ 15
Жылу өту бетiнiң дұрыс формуласын таңдаңыз.
А. F=Q/k((t
В. F =Q/(((t
С. F =Q/((К
D. F =Q((/К((t
Е. F =Q/l((t

$$$ 16
Буландыру процесіндегі ысытатың будың меншікті мөлшерің анықтайтың тендеуді толықтырыныз:
[pic]
А. t
В. q
С. Gс
D. P
Е. D

$$$ 17
Жылу ағының Q (кВт) анықтаңыз, егер жылуалмастырғыштың жылуөту беті F= 5 м2, жылу өту коэффициентi К = 1000 Вт/(м2(град), жылутасымалдағыштар арасындағы температуралар орташа айырмасы (t = 50(С болса.
А. Q = 200
В. Q = 100
С. Q = 250
D. Q = 150
Е. Q = 125

$$$ 18
Төменде көрсетiлген теңдеулердiң iшiнен масса өту теңдеуiн көрсетiңiз.
А. М = К/F((C
В. М = К(F((C
С. М = К(F/(C
D. М = К(F-(C
Е. М = К+F((C
-----------------------
[pic]

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz

Іздеу
Файл қосу
Презентациялар
Тегін
Кабинет
Баланс
Таңдаулы жұмыстар
Cатып алған жұмыстарыңыз
Менің файлдарым
Презентацияларым
Сатылым статистикасы