* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Ill непериодический пр опесс (at Х 9 ПОДОБИЯ ТЕОРИЯ — ПОДСМОЛЬНАЯ ВОДА 112 х 2 х л B l #7 Теплообмен: при вынужденном ~Р Т* 7* Т* ) движении или t Nu-f(Re,Pr), Si= /(Be,Pr) Рг). ?= /(Ве) п р и с в о б о д н о м д в и ж е н и и Nu=f(Gr Гидравлическое сопротивление: Eu-f{Re), или г д е Ф — и з б ы т о ч н а я т е м п - р а ( о т с ч и т ы в а е м а я от п р о и з в о л ь н о Выбранного нуля, н а п р . от т е м п - р ы о к р у ж а ю щ е й с р е д ы ) ; t — в р е м я ; х,, х , ж — к о о р д и н а т ы ; I — х а р а к т е р н ы й р а з м е р ; 7 8 F o = ~ — критерий Ф у р ь е , а — коэфф. al температуропровод- н о с т и ; Вг= ^— — критерий Б и о , а — коэфф. теплоотдачи (за­ данный п о у с л о в и ю параметр), А , — коэфф. теплопроводности т в е р д о г о т е л а ; iVu=-y— — ч и с л о Нуссельта (безразмерная ж форма коэфф. теплоотдачи), А — коэфф. теплопроводности ж ж и д к о с т и ; Re = ^^ v чения жидкости, Рг= р — к р и т е р и й Р е й н о л ь д с а , го —• с к о р о с т ь т е 0 v — кинематич. коэффипиент число вязкости; Стантона, — — к р и т е р и й П р а н д т л я ; Sf== — a CpQWf, С —теплоемкость п р и п о с т о я н н о м д а в л е н и и , Q — • п л о т н о с т ь ; Gr= el = ~ - 0 Д Т — критерий Грасгофа. g — ускорение силы тяжести, 3 р — коэфф. объемного расширения, Д Т — температурный наДр п о р ( р а з н о с т ь т е м п - р п о в е р х н о с т и т е л а и ж и д к о с т и ) ; Ей = — число Эйлера — ( б е з р а з м е р н а я форма перепада д а в л е н и я ) , Д р — ? = — * *т коэфф. гидравлич. сопро- перепад давления; Y l QW тивления, d — диаметр трубопровода, I — длина трубопровода. В т е о р и и массообмена ш и р о к о п р и м е н я ю т с я ф у з и о н н ы е а н а л о г и чисел Рг, Bi, д р . , н а п р . Рг 53=^- (D — к о э ф ф . д и ф ф у з и и ) . диф­ Nu и где одним ш т р и х о м в в е р х у отмечаются в е л и ч и н ы , от­ носящиеся к образцу, двумя — величины, относящие­ ся к модели. Отсюда с л е д у е т , что из общего числа п п а р а м е т р о в , п о д л е ж а щ и х о с у щ е с т в л е н и ю в опыте, п р о и з в о л ь н о м о г у т быть в ы б р а н ы т о л ь к о (п—т) параметров; о с т а л ь н ы е о п р е д е л я ю т с я на о с н о в а н и и п р и в е д е н н о й выше системы у р - н и й . Р а з н о с т ь ( л — тп) есть ч и с л о степеней свободы, к - р ы м и р а с п о л а г а е т э к с п е р и м е н ­ т а т о р . О ч е в и д н о , м о д е л и р о в а н и е вообще в о з м о ж н о т о л ь к о п р и том у с л о в и и , е с л и п—m^l. В случае слож­ н ы х п р о ц е с с о в о б с т а н о в к а часто с к л а д ы в а е т с я н а с т о л ь ­ к о н е б л а г о п р и я т н о (большое число о г р а н и ч и т е л ь н ы х у р - н и й ) , что м о д е л и р о в а н и е ф а к т и ч е с к и с т а н о в и т с я н е ­ в о з м о ж н ы м , т. к . в о д н и х с л у ч а я х не в ы п о л н я е т с я основное т р е б о в а н и е (п—m ^ 1), в д р у г и х — п о п ы т к а у д о в л е т в о р и т ь все с в я з и о д н о в р е м е н н о п р и в о д и т к практически нереализуемым значениям параметров модели. В этих условиях возможно только прибли­ ж е н н о е м о д е л и р о в а н и е , в основе к - р о г о л е ж и т и д е я о допустимости п р е н е б р е ж е н и я с в я з я м и , в ы р а ж е н н ы м и в критериях, близких к вырождению. Практически во м н о г и х с л у ч а я х п р е н е б р е ж е н и е о т д е л ь н ы м и огра­ н и ч и т е л ь н ы м и у с л о в и я м и не у х у д ш а е т з а м е т н о р е ­ зультатов эксперимента. Е с л и искажение, обусловлен­ ное п р е н е б р е ж е н и е м теми и л и и н ы м и о г р а н и ч и т е л ь ­ н ы м и т р е б о в а н и я м и , не п р е в о с х о д и т о ш и б к и экспе­ р и м е н т а , то п р и б л и ж е н н о е м о д е л и р о в а н и е р а в н о ц е н ­ но т о ч н о м у . Понятие модели можно существенно расширить, з а м е н и в метод м о д е л и методом ф и з и ч . а н а л о г и и . Мо­ д е л ь ю в р а с ш и р е н н о м смысле м о ж е т с л у ж и т ь любое явление, связанное с образцом тождественностью у р - н и й и у с л о в и й е д и н с т в е н н о с т и р е ш е н и я , представ­ л е н н ы х в б е з р а з м е р н о й форме. Очень эффективны электрич. аналогии (электротепловая, электрогидроди­ намическая и д р . ) . Электрич. модели легко компо­ нуются. Требуемые режимные условия реализуются без з а т р у д н е н и й . И з м е р е н и я в ы п о л н я ю т с я п р о с т о и с в ы с о к о й степенью точности. Лит.: К и р п и ч е в М . В . , Т е о р и я п о д о б и я , М . , 1953; Д ь я к о н о в Г. К . , Вопросы теории подобия в области физико-химических процессов, М . — Л . , 1956; Б р а й н е е Я. М., Подобие и моделирование в химической и нефтехими­ ч е с к о й т е х н о л о г и и , М . , 1961; Г у х м а н А . А . , В в е д е н и е в т е о р и ю п о д о б и я , М . , 1963. А. А. Гухман. Одним из в а ж н е й ш и х п р и л о ж е н и й П . т. является м о д е л и р о в а н и е (метод модели) — метод экс­ п е р и м е н т а л ь н о г о и с с л е д о в а н и я , о с н о в а н н ы й н а заме­ щ е н и и к о н к р е т н о г о о б ъ е к т а э к с п е р и м е н т а (образца) другим, ему подобным (моделью). Моделирование применяется в случаях, когда прямое эксперименталь­ ное и с с л е д о в а н и е п р о ц е с с о в , р а з в и в а ю щ и х с я в сис­ теме с о п р е д е л е н н ы м и г е о м е т р и ч . и ф и з и ч . с в о й с т в а м и п р и з а д а н н ы х р е ж и м н ы х у с л о в и я х , т р у д н о осущест­ вимо из-за чрезмерно б о л ь ш и х (или малых) размеров с и с т е м ы , с л и ш к о м б ы с т р о г о (медленного) хода п р о ц е с ­ са, очень в ы с о к и х ( н и з к и х ) з н а ч е н и й р е ж и м н ы х п а р а ­ метров (давления, темп-ры, скорости и т. п.). М е т о д м о д е л и сообщает всему э к с п е р и м е н т у боль­ ш у ю гибкость, т. к . условия в модели подчинены толь­ ко таким ограничениям, к-рые вытекают из требования о п о д о б и и о б о и х я в л е н и й . Эти о г р а н и ч е н и я с в я з ы в а ю т п а р а м е т р ы м о д е л и м е ж д у собой, н о не о п р е д е л я ю т и х н е п о с р е д с т в е н н о , в то в р е м я к а к д л я о б р а з ц а у с л о в и я ж е с т к о ф и к с и р о в а н ы . П р и п о с т а н о в к е опыта п о ме­ тоду м о д е л и с л е д у е т в п е р в у ю очередь о с у щ е с т в и т ь у с л о в и я , н е о б х о д и м ы е и достаточные д л я т о г о , ч т о б ы воспроизводимое в качестве модели явление было подобно о б р а з ц у . Эти у с л о в и я в к л ю ч а ю т в с е б я , п о ­ мимо п р е д п о с ы л о к , не в ы р а ж а ю щ и х к о л и ч е с т в е н н ы х о г р а н и ч е н и й (подобие г е о м е т р и ч . ф о р м ы и ф и з и ч . с т р у к т у р ы систем, подобие к р а е в ы х р а с п р е д е л е н и й ) , т а к ж е чисто количественное требование равенства критериев подобия: nj=n^. 0 = 1 , 2 , . . . , m) ПОДСМОЛЬНАЯ В О Д А — водный к о н д е н с а т , об­ разующийся п р и термич. переработке (газификации и полукоксовании) твердых топлив (каменных и б у р ы х у г л е й , г о р ю ч и х с л а н ц е в , торфа и д р е в е с и н ы ) ; п л о т ­ ность п о л у ч а е м ы х дегтей (смол) меньше 1. В ы х о д П. в. и к о н ц е н т р а ц и я о т д е л ь н ы х к о м п о н е н т о в в н е й з а в и с я т г л . о б р . от в л а ж н о с т и п е р е р а б а т ы в а е м о г о топ­ л и в а и в ы х о д а п и р о г е н е т и ч . в о д ы , к - р ы й тем б о л ь ш е , чем выше с о д е р ж а н и е в и с х о д н о м т о п л и в е к и с л о р о д а . П . в. с и л ь н о р а з л и ч а ю т с я п о х и м и ч . составу р а с т в о ­ р е н н ы х в н и х веществ (в з а в и с и м о с т и от у с л о в и й процесса т е р м и ч . п е р е р а б о т к и , а т а к ж е от вида и ха­ рактеристики исходного топлива). Н а и б о л е е с л о ж н ы м х и м и ч . составом о б л а д а ю т П . в. полукоксования и газификации битуминозных и особенно м о л о д ы х т о п л и в . В т а б л и ц е п р и в е д е н х и м и ч . состав П. в., полученных в различных у с л о в и я х . В состав П . в . в х о д я т а з о т и с т ы е с о е д и н е н и я , ф е н о л ы , о р г а н и ч . к - т ы , с е р о в о д о р о д , к е т о н ы ( г л . о б р . аце­ тон), т. н а з . п л о т н ы й о с т а т о к , п р е д с т а в л я ю щ и й собой к о м п л е к с в о д о р а с т в о р и м ы х в ы с о к о м о л е к у л я р н ы х сое­ д и н е н и й . И з а з о т и с т ы х соединений в н а и б о л ь ш е м к о ­ личестве с о д е р ж и т с я а м м и а к к а к в свободном в и д е , т а к и в с в я з а н н о м с о с т о я н и и ( в виде солей с у г л е ­ к и с л ы м г а з о м , сероводородом и о р г а н и ч . к и с л о т а м и ) . С о д е р ж а н и е в П . в. а м м и а к а к о л е б л е т с я в ш и р о к и х п р е д е л а х в з а в и с и м о с т и от п р и р о д ы и с х о д н о г о с ы р ь я , т е м п - р н ы х у с л о в и й процесса и системы о ч и с т к и г а з а .