- •Котова н.А.
- •«Математическое моделирование технологических машин»
- •Теория подобия и физическое моделирование процессов
- •Понятие о подобии физических явлений
- •Понятие об обобщённых безразмерных величинах
- •Первая теорема подобия
- •Вторая теорема подобия
- •Метод размерностей
- •Экспериментальное определение констант критериального уравнения
- •Третья теорема подобия
- •Моделирование и виды моделей
- •Процессы обработки пищи
- •Основные технические свойства пищевого сырья и продуктов
- •Процессы измельчения пищевых продуктов
- •Дробление
- •Резание
- •Резание пластинчатым ножом
- •Резание дисковым ножом
- •Процессы перемешивания пищевых продуктов
- •Перемешивание жидких и пластичных масс
- •Пенообразование и взбивание
- •Расчёт перемешивающих устройств
- •Процессы получения соков
- •Процессы обработки пищи сверхвысокочастотной энергией
- •Взаимодействие переменного электромагнитного поля с пищевыми продуктами
- •Свч печи
- •Параметры свч-нагрева
- •Оптимальная загрузка свч-печи
- •При доведении до температуры кулинарной готовности:
- •Тепловая обработка пищевых продуктов в свч-поле
- •Разогрев
- •Размораживание
- •(Масса 0,5 кг, мощность 2 кВт): 1 – судак; 2 – говядина тушеная; 3 – курица в белом соусе
- •Свч размораживатели
- •Свч сублиматоры
- •Процессы обработки пищевых продуктов и жидкостей
- •Выпечка
- •Уборочные процессы
- •Процессы удаления пыли и очистки изделий
- •Определение пыли.
- •Основные свойства пыли
- •Коагуляция пыли
- •Основные закономерности движения и осаждения пыли
- •Гравитационное осаждение
- •Осаждение под действием центробежной силы
- •Инерционное осаждение
- •Осаждение частиц пыли в электрическом поле
- •Фильтрация через пористые материалы
- •Мокрая очистка
- •Термофорез
- •Очистка изделий от пыли в быту
- •Механическая чистка изделий
- •Пневмомеханическая чистка изделий
- •Пневматическая чистка изделий
- •Процессы очистки газов, жидкостей и растворов
- •Процессы очистки газов
- •Процессы очистки жидкостей и растворов
- •Отстаивание и осаждение
- •Отстойное центрифугирование
- •Флотация
- •Фильтрование
- •Общая характеристика процесса
- •Гидравлическое сопротивление зернистого или пористого слоя при фильтровании
- •Фильтрование под действием перепада давлений
- •Фильтрование под действием центробежной силы
- •Ультрафильтрация и обратный осмос
- •Процессы кондиционирования помещений
- •И лучи тепловлажностных процессов
- •Процессы мойки бытовых изделий и посуды
- •Процессы облагораживания воздуха
- •Общие понятия о микроклимате
- •Вентилирование
- •Безразмерные характеристики различных типов вентиляторов
- •Электроотопление
- •Процессы химической чистки изделий
- •Обработка изделий струями жидкостей
- •Процессы обработки изделий из тканей
- •Процессы стирки
- •Моющий процесс при стирке
- •А) сферическая мицелла, б) пластинчатая мицелла
- •Динамика перемещения ткани во вращающемся барабане
- •Теория активаторного процесса стирки
- •Теория отжима белья
- •Процессы сушки изделий из тканей
- •Процессы фильтрации растворов
- •Теория фильтрования с образованием осадка
- •Теория фильтрования без образования осадка
- •Процессы влажно-тепловой обработки тканей
- •Процессы соединения тканей
- •Подача материалов в швейных машинах
- •Подача ниток в швейных машинах
- •Прокалывание материалов иглой
- •С материалом при прокалывании
- •Соединение ткани ниточным способом
- •Рабочие органы универсальной швейной машины
- •Процесс образования челночного стежка
- •Образование стежка на швейной машине с вращающимся челноком.
- •В зависимости от соотношения натяжения ветвей ниток
- •Процесс образования цепного (петельного) стежка
- •Образование однониточного цепного стежка на тамбурной машине с вращающимся петлителем.
- •(Римские цифры – положения отверстия)
- •Образование двухниточного петельного стежка на машине с колеблющимся крючком.
- •Расход мощности в процессе работы универсальной швейной машины
- •Процессы получения холода
- •Естественное и искусственное охлаждение
- •Влияние холода на пищевые продукты
- •Нахождения в замороженном состоянии :
- •Вспомогательные средства холодильного хранения продуктов
- •Термодинамические основы процессов трансформации тепла
- •Замораживание
- •Охлаждение
- •Домораживание
- •Способы получения низких температур
- •Расширение газов
- •Дросселирование
- •Эффект Пельтье и Ранка-Хильша
- •Вибрация
- •Колебания механических систем
- •Подавление вибрации
Процессы облагораживания воздуха
Общие понятия о микроклимате
Микроклимат жилища относится к одному из факторов внутренней среды жилых зданий наряду с объемно-планировочным решением, составом воздуха, освещенностью, радиационным фоном и электромагнитным излучением.
К основным параметрам микроклимата относятся:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха.
Опыт показывает, что для большинства людей комфортная температура воздуха должна находиться в диапазоне от 22,2 до 26,7 . Температура окружающих поверхностей также является важным фактором, так как она влияет на интенсивность излучения тепла организмом. Если разница между температурой воздуха и стенами помещения велика (более 6), то создаются условия для теплового дискомфорта.
Если воздух окружающей среды имеет низкую относительную влажность, то организм человека отдает больше тепла за счет испарения и наоборот. Оптимальным в помещении считается воздух с относительной влажностью 45%.
При движении воздуха происходит замещение теплого и влажного воздуха у поверхности кожи человека новыми порциями. При движении воздуха происходит также отвод тепла от стен, потолков и других предметов, что усиливает тепловое излучение организма и повышает комфортность. Воздух со скоростью до 0,12 м/с воспринимается как неподвижный, а движение воздуха со скоростью выше 0,33 м/с большинство людей считают сильным.
Согласно строительным нормам и правилам необходимо, чтобы температура в жилых помещениях была не ниже 18 , а в угловых комнатах – не ниже 20. При этом относительная влажность воздуха может колебаться от 30 до 60 %, а его подвижность – от 0,1 до 1,15 м/с.
Вентилирование
Вентиляторы применяются в устройствах микроклимата для создания принудительного потока воздуха. Они работают отдельно или встраиваются в электроотопительные приборы и кондиционеры. Применяются вентиляторы и в другой бытовой технике: пылесосах, воздухоочистителях, СВЧ-печах, фенах, сушильных агрегатах и т.д.
Вентиляторы [14] представляют собой лопаточные машины, предназначенные для перемещения и нагнетания газообразных веществ при давлении до 15 кПа.
По принципу действия вентиляторы разделяются на радиальныеиосевые(Рис. 80 и Рис. 81). При одинаковой частоте вращения наибольшее давление создают радиальные вентиляторы с загнутыми вперед лопатками, а наименьшее – осевые с плоскими лопатками.
Рис. 80. Радальный вентилятор:
1 – спиральный кожух (улитка); 2 – лопаточное колесо; 3 – выпускное отверстие;
4 – ступица; 5 – задний диск; 6 – лопатки; 7 – переднее кольцо; 8 – входной патрубок;
а – лопатки, загнутые вперед; б – радиальные лопатки; в – лопатки, загнутые назад
Рис. 81. Осевой вентилятор:
1 – входной патрубок; 2,6 – обтекатели; 3 – лопаточное колесо; 4 – цилиндрический кожух;
5 – направляющие аппараты; 7 – диффузор; 8 – выходной патрубок;
а – плоская лопатка; б – вогнутая лопатка; в – профильная лопатка
В общем случае вентилятор является элементом воздушной сети (Рис. 82).
Вентилятор забирает воздух из неподвижного состояния () и разгоняет его до скорости. Совершая работу, вентилятор развивает полное избыточное давление, которое по закону Бернулли определяется формулой:
,
где – статическое давление вентилятора (- избыточное статическое давление воздуха за вентилятором и перед ним);(при=0 ) – динамическое давление вентилятора (- динамическое давление воздуха за вентилятором и перед ним);– суммарные потери давления в проточных частях вентилятора и в магистралях воздушной сети;- плотность воздуха.
Рис. 82. Воздушная сеть вентилятора:
1 – измеритель скорости потока; 2 – измеритель статического давления;
3 – вентилятор; 4 – воздуховод; 5 – эквивалентное сопло;
6 – измеритель динамического давления
При проектировании вентиляторов в большинстве случаев задаются тремя величинами: полным давлением вентилятора , подачейи частотой вращения. Связь этих величин показана на графике (Рис. 83).
Рис. 83. Семейство характеристик вентилятора при различных значениях и семейство характеристик сети при различных значениях
Каждая точка на кривой вентилятора может являться рабочей. Для определения этой точки необходимо знать сопротивление воздушной сети, в которой работает вентилятор. Сопротивление обычно выражают площадью проходного сечения эквивалентного сопла. Эквивалентным сопло называется потому, что оно оказывает протекающему воздуху такое же сопротивление, как и вся воздушная сеть:
.
Таким образом, характеристика воздушной сети представляет собой параболу . Реально рабочей точкой вентилятора является точка пересечения характеристик вентилятора и сети (точка).
Важным параметром при выборе двигателя является мощность вентилятора. Полезная мощность вентилятора расходуется на перемещение определенного объема газа в единицу времени с преодолением сил сопротивления:
.
Полная мощность двигателя вентилятора должна включать ряд потерь, учитываемых КПД:
;
где – КПД вентилятора, передачи, привода)
Для лучших моделей вентиляторов экстремальные значения (Рис. 84) находятся в диапазоне 0,7-0,8.
Рис. 84. Характерная функция в сопоставлении с функцией
При проектировании и испытании вентиляторов их рабочие характеристики и размеры часто определяются путем пересчета характеристик и размеров вентилятора-модели на основе теории подобия. Для геометрически подобных вентиляторов:
где и,и,и- давление, подача и мощность подобных вентиляторов;и,и- диаметры лопаточных колес и частоты вращения подобных вентиляторов.
Для сравнительной оценки качества конструкций, а также для расчета вентиляторов удобно пользоваться безразмерными коэффициентами, выведенными на основе теории подобия.
Коэффициент давления:
,
где – линейная скорость рабочего колеса на конце лопаток.
Коэффициент показывает отношение давления вентилятора к идеальному динамическому давлению воздуха, движущемуся со скоростью конца лопаток.
Коэффициент подачи:
.
Коэффициент показывает отношение подачи вентилятора к идеальной подаче, равной произведению площади круга рабочего колеса на линейную скорость конца лопаток.
Коэффициент мощности:
Коэффициент показывает отношение потребляемой мощности к идеальной мощности, которая выражается в виде произведенияна площадь круга рабочего колеса.
Коэффициент быстроходности:
.
Чем выше значение, тем большая частота вращения требуется для создания заданного давления при заданной подаче.
Для радиальных и осевых вентиляторов характерны различные значения безразмерных коэффициентов (Таблица 13).
Таблица 13