Главная » Вагітність і пологи » Визначення внутрикостного тиску при остеомієліті
Ротару :В 70 лет выгляжу на 45 благодаря простой методике...
Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...
Алкоголику вместо кодирования подсыпьте незаметно 3-4 капли обычной…
Соломія Вітвіцька: живіт втягнувся за добу, вийшло 22 кг жиру! Їла це ...
Заросли папиллом на шее и в подмышках - признак наличия у вас...

Визначення внутрикостного тиску при остеомієліті

Визначення ударного тиску.

Вперше явище гідравлічного удару експериментально і теоретично було вивчено відомим російським вченим М.Є. Жуковським, який і створив теорію гідравлічного удару.

Для визначення величини збільшення тиску у трубопроводі при гідравлічному ударі розглянемо об'єм рідини, замкнутий у трубопроводі між перерізом 3 і М-М. Скористаємося теоремою про імпульс руху, згідно якої прирощування імпульсу руху системи за деякий проміжок часу дорівнює сумі проекцій імпульсів сил на напрямок руху.

У момент закриття засувки імпульс руху буде:

, (1)

Через деякий проміжок часу весь об'єм рідини у трубі буде мати швидкість v = 0 внаслідок її зупинки, а імпульс руху буде:

Зміна імпульсу руху буде:

(3)

У цей же проміжок часу на об'єм рідини, який розглядається, діяли масові і поверхневі сили. Зневажаючи силами тертя, можна відмітити, що сила тяжіння G має вертикальний напрямок, а тому її проекція на вісь дорівнює нулю.

Визначимо суму імпульсів сил, які діють на розглядаємий об'єм рідини. Вона складається із імпульсу сили гідродинамічного тиску, який обумовлений початковим тиском р на переріз трубопроводу (напрямок імпульсу вздовж руху - позитивний, так як рідина рухається до засувки):

(4)

і імпульсу сили, обумовленого ударним тиском ∆р, якийдіє у протилежному напрямку (рідина рухається у напрямку до резервуара). Таким чином, сума імпульсів сил, які діють на відсік рідини за час t складе:

(5)

Прирівнюючи вирази (3)і (5), одержимо:

.

(6)

Враховуючи, що l/t = C – швидкість ударної хвилі, вираз (6) запишемо у вигляді:

Таким чином ми одержали відому формулу М.Є. Жуковського для визначення збільшення тиску при прямому гідравлічному ударі, яка стверджує, що величина ударного тиску залежить від початкової швидкості розповсюдження ударної хвилі.

Прямий гідравлічний удар виникає в тих випадках, коли переріз труби повністю перекрито за час, який менший часу пробігу ударної хвилі по всій довжині труби: tзак ≤ 2∙l/C від засувки до початку трубопроводу і назад. Іншими словами, гідравлічний удар виникає при дуже швидкому закритті крана, коли час закриття tзак менший за фазу гідравлічного удару 2∙l/C.

Швидкість розповсюдження ударної хвилі, як було показано М.Є. Жуковським, залежить від пружних властивостей рідини і трубопроводу та може бути знайдена за формулою:

, (8)

де Ер модуль пружності рідини;

Е – модуль пружності матеріалу трубопроводу;

Вираз - є швидкість розповсюдження звуку у рідини; для води ця швидкість дорівнює 1435 м/с, для бензину 1116 м/с, для мастила 12001400 м/с.

Відношення Ер/Е для металевих труб має значення 0,01…0,02. Отже, по своїй величині С близька до швидкості розповсюдження звуку у даній рідині.

Якщо час закриття запірного пристрою більше фази удару, тобто tзак ≥ 2∙l/C, виникає непрямий гідравлічний удар, сила якого менше прямого.

Підвищення тиску при непрямому гідравлічному ударі може бути оцінено наближено, якщо припустити, що його сила зменшується пропорційно збільшенню часу закриття запірного органу tзак по зрівнянню з фазою удару 2∙l/C, тобто:

. (9)

Підставивши в останнє співвідношення замість ∆р його вираз із рівняння (7), знаходимо:

. (10)

Таким чином, аналізуючи формули (7), (8), (10), приходимо до висновку, що підвищення тиску гідравлічного удару залежить від пружних властивостей рідини і матеріалу, відносної товщини стінок, довжини трубопроводу, часу закриття запірного органу і швидкості сталої течії до гідравлічного удару.

Гідравлічний удар, який являє собою один із видів несталого руху рідини, може виникнути при раптовій зупинці насосів, закритті швидкодіючих кранів, засувок і при інших випадках миттєвої перерви подачі рідини. При цьому виникають удари і струси стінок труб, які можуть привести до пошкодження з'єднань і розриву трубопроводів, якщо не прийняті запобіжні експлуатаційні заходи. Особливо значні пошкодження виникають у довгих трубопроводах, при великих швидкостях v і наявності у рідині пузирів повітря.

Приклад визначення фактичного тиску при пружному контакті

Необхідно визначити фактичний тиску в контакті двох однакових прироблених поверхонь з параметрами шорсткості:

мкм; ; мм.

Середнє значення мікротвердості, визначене на приладі ПМТ-3 після приробки, Hср=10300 МПа.

Б.1 Визначаємо середній приведений радіус кривизни виступів контактуючих поверхонь згідно п. п.5.3.3.3 і 5.3.3.4

м.

Б.2 Знаходимо середнє арифметичне відхилення еквівалентної шорсткості Ra за п.5.3.3.5

мкм.

Б.3 Визначаємо приведений модуль пружності контактуючих поверхонь за п.5.3.3.7 приймаючи E1 = E2 = 2´10 5 МПа.

Б.4 Вид контакту визначаємо за формулою (5.6)

,

звідки робимо висновок, що контакт пружний.

Б.5 Розраховуємо фактичний тиск за формулою (5.13)

МПа.

Лабораторна робота №6

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)

Визначення максимального тиску при вибуху

Кінетичне горіння готової газо- повітряної або паро- повітряної суміші протікає з такою швидкістю, що горюча суміші встигає згоріти ще до теплового розширення продуктів реакції. Процес горіння при вибуху протікає при постійному об’ємі. Продукти горіння нагріваються у дві стадії: внаслідок хімічної реакції і адіабатичного стиску.

Максимальний тиск при вибуху визначається з універсального газового закону

(30)

Твиб - максимальна температура при адіабатичному згоранні суміші при постійному об’ємі, К;

При розрахунку максимальної температури вибуху приймаються наступні умови:

- горіння протікає при стехіометричній концентрації a п= 1;

- початкова температура суміші рівна 298.15 К;

- відбувається адіабатичне горіння суміші при постійному об’ємі;

- відбувається повне згорання речовини без температурної дисоціації продуктів горіння.

Температура продуктів горіння при вибуху визначається по методиці, по якій визначається і температура горіння з тією різницею, що визначається не тепловміст продуктів горіння при постійному тиску, а їх внутрішня енергія при постійному об’ємі.

Методика визначення максимального тиску вибуху наступна:

1. Складається рівняння реакції горіння

2. Визначається теоретичне число молів продуктів горіння u о пг;

3. Визначається теоретичне число молів початкової суміші u o вих;

4. Визначається нижча теплота згорання речовини з закону Гесса або по довідковим даним;

, кДж/моль, (31)

5. Визначається внутрішня енергія початкової суміші

. кДж/моль,

Dп- різниця між числом молів продуктів горіння та початкової суміші, кмоль/кмоль.

6. Визначається середній тепловміст продуктів вибуху Uср

, кДж/моль; (32)

7. Орієнтуючись на внутрішню енергію азоту, визначається температура вибуху Т1 у першому наближенні з використанням даних внутрішньої енергії продуктів горіння при постійному об’ємі , таблиця № 4 додатку;

8. Визначається внутрішня енергія продуктів вибуху Uпг1 при температурі вибуху Т1

9. Визначається температура вибуху у другому наближенні виходячи з того, що друге значення Т2 повинно бути менше, якщо теплота вибуху більше внутрішньої енергії продуктів вибуху або більше, якщо внутрішня енергія продуктів вибуху менш внутрішньої енергії;

10. Визначається внутрішня енергія продуктів вибуху Uпг2 при температурі вибуху Т2

11. Визначається температура вибуху методом лінійної інтерполяції

, К ; (35)

12. Визначається максимальний тиск при вибуху

(36)

Приклад розв'язування задач

Визначити максимальний тиск при вибуху пари етилацетату C4H8O2, якщо початкова температура середовища tj = 25 о С, а тиск Ро = 100 кПа . Теплота утворення етилацетату DН о f =-442.9 кДж/моль.

1. Складаємо рівняння реакції горіння

2. Визначаємо теоретичне число молів продуктів горіння u о пг;

3. Визначаємо теоретичне число молів початкової суміші u o ісх ;

4. Визначаємо нижчу теплоту згорання етилацетату.

5. Визначаємо внутрішню енергію початкової суміші.

6. Визначаємо середній тепловміст продуктів вибуху Uср

, кДж/моль;

7. Орієнтуючись на внутрішню енергію азоту, визначаємо температуру вибуху у першому наближенні Т1= 3000 К

8. Визначаємо внутрішню енергію продуктів вибуху Uпг1 при температурі вибуху Т1

9. Визначаємо температуру вибуху у другому наближенні виходячи з того, що друге значення Т2= 2600 К.

10. Визначаємо внутрішню енергію продуктів вибуху Uпг2 при температурі вибуху Т2

11. Визначаємо температуру вибуху методом лінійної інтерполяції

К ;

12. Визначається максимальний тиск при вибуху

9. ТЕМПЕРАТУРНІ МЕЖІ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ПОЛУМ’Я.

Температури рідини, при яких над її поверхнею утворюються концентрації насиченої пари, які дорівнюють нижній або верхній концентраційним межам розповсюдження полум’я, називають відповідно нижньою tн (НТМРП) або верхньою tв (ВТМРП) температурними межами розповсюдження полум’я.

Температурні межі розповсюдження полум’я можуть бути використані для визначення пожежовибухонебезпеки технологічного обладнання у якому зберігаються чи переробляються горючі рідини.

У тому разі, якщо температура апарата з горючою рідиною влучає між нижчою та верхньою температурною межею розповсюдження полум’я фактична концентрація пари буде знаходиться у зоні вибухонебезпечних концентрацій. Тому вважається, що вибухонебезпечна концентрація насиченої пари утворюється коли виконуються умова

Для забезпечення пожежної безпеки технологічних процесів, пов’язаних з використанням горючих рідин, останній проводять при температурах дещо нижчих за НТМРП і вищих за ВТМРП. Ці температури називають безпечними температурними межами розповсюдження полум’я. Їх враховують також при зберіганні та транспортуванні горючих рідин. Розрахунок безпечних ТМРП можна проводити по рівнянню з константами Антуана, підставляючи в нього безпечні КМРП. Для приблизних розрахунків досить гарний результат можуть даті розрахунки безпечних ТМРП по формулам

де Кб - коефіцієнт безпеки, який для індивідуальних речовин та нафтопродуктів дорівнює 10.5 о С, а для технічних сумішей 14 о С.

Безпечними вважають температури нижчі за нижню та вищі за верхню безпечні межі розповсюдження полум’я.

Для розрахункового визначення ТМРП можна використовувати формулу, що враховує залежність тиску насиченої пари від констант Антуана.

, о С (мм)

Методика визначення температурних меж розповсюдження полум’я з використанням констант Антуана

1. Визначити концентраційні межі розповсюдження полум’я розрахунком чи з використанням довідників;

2. Знайти константи Антуана з довідників чи таблиці № 10 додатку;

3. Визначити температурні межі розповсюдження полум’я.

Приклад розв’язування задачі

Визначити температурні межі розповсюдження полум’я етилацетату C4H8O2 при стандартних умовах (t = 20 о С, Рзаг = 101.3 кПа), використовуючи константи Антуана.

1. Визначаються концентраційні межі розповсюдження полум’я для етилацетату розрахунком

1.1. Складається рівняння реакції горіння

1.2. Визначаються нижня та вища об’ємна концентраційні межі розповсюдження полум’я

нижня КМРП ,

вища КМРП ,

2. Знаходяться константи Антуана по таблиці 10 додатку:

3. Визначаються температурні межі розповсюдження полум’я этилацетату

3.1. Нижня температурна межа розповсюдження полум’я

3.2. Верхня температурна межа розповсюдження полум’я

Висновок: При температурах від –6,9 до 24,2 о С насичена пара етилацетату утворює вибухонебезпечну концентрацію.

Температурні межі розповсюдження полум’я можна визначити враховуючи залежність їх зміни температури кипіння у гомологічних рядках по емпіричній формулі

де k, l - коефіцієнти для деяких гомологічних рядів , таблиця №5;

Методика визначення температурних меж розповсюдження полум’я з використанням емпіричної формули.

1. Визначається температура кипіння рідини з довідників чи з таблиці додатків. Треба враховувати, що температура, при якій насичена пара рідини утворює тиск 101,3 кПа може бути прийнята за температуру кипіння.

2. Визначається хімічний клас рідини та згідно з таблицею №13 додатків коефіцієнти k, l.

3. Визначаються температурні межі розповсюдження полум’я.

Приклад розв’язування задачі

Визначити температурні межі розповсюдження полум’я етилформіату C3H6O2 при стандартних умовах.

1. Визначаємо температуру кипіння етилформіату tкип = 54.3 о С

2. Етилаформіат відноситься до складних ефірів мурашиної кислоти

3. Визначаємо температурні межі розповсюдження полум’я.

Висновок: Таким чином можна зробити висновок, що температурні межі розповсюдження полум’я етилформіату дорівнюють tн = -18,5 о С, tв =7,8 о С.

Враховуючі температуру кипіння та хімічну структуру рідини температурні межі розповсюдження полум’я можна визначити по формулі

aj, - емпіричний коефіцієнт, що характеризує кількість -х структурних груп, поданий у таблиці №. 6.

Методика визначення температурних меж розповсюдження полум’я з урахуванням хімічної структури речовини

1. Визначається температура кипіння рідини.

2. Записується структурна формула речовини

3. Визначається кількість структурних груп lj , та показник структурної групи aj

4. Визначаються температурні межі розповсюдження полум’я.

Приклад розв’язування задачі

Визначити температурні межі розповсюдження полум’я етиленгліколю C2H6O2 при стандартних умовах.

1. Визначаємо температура кипіння рідини tкип = 197.8 о С ;

2. Записуємо структурну формулу етиленгліколю.

3. Визначаємо кількість структурних груп lj , та показник структурної групи aj

4. Визначаються температурні межі розповсюдження полум’я.

Висновок: Температурні межі розповсюдження полум’я етиленгліколю дорівнюють tн = 105,9 о С, tв =140.8 о С.

Температурні межі розповсюдження полум’я можна визначити по методу лінійної інтерполяції. Розрахунок проводиться з використанням табличних значень тиску насиченої пари (Додаток, таблиця ), для цього необхідно:

1. Визначити КМРП з довідкової літератури, або за будь-якою розрахунковою методикою;

2. Визначити тиск насиченої пари на нижній та верхній МРП по формулі:

(мм)

3. По таблиці додатку для даної речовини визначити найближчі до розрахованих, значення тиску насиченої пари Р1 (ліворуч) та Р2 (праворуч), а також відповідні їм температури t1 и t2.

4. Знайти значення ТМРП методом лінійної інтерполяції по формулі:

, о С (мм)

Приклад розв’язування задачі.

Визначити температурні межі розповсюдження полум’я етилацетату C4H8O2 методом лінійної інтерполяції, якщо загальний тиск складає Рзаг = 101,3 кПа.

1. Визначаємо концентраційні межі розповсюдження полум’я для етилацетату розрахунком.

1.1. Складаємо рівняння реакції горіння.

1.2. Визначаємо нижню та вищу об’ємну концентраційну межу розповсюдження полум’я

нижня КМРП ,

вища КМРП ,

2. Визначаємо тиск насиченої пари при нижній та верхній концентраційної МРП:

для нижньої КМРП

для вищої КМРП

3. Визначаємо найближчі до розрахованих значення тиску насиченої пари Р1 (ліворуч) та Р2 (праворуч), а також відповідні їм температури t1 и t2. для нижчого КМРП.(табл. 10)

Ротару :В 70 лет выгляжу на 45 благодаря простой методике...
Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...
Алкоголику вместо кодирования подсыпьте незаметно 3-4 капли обычной…
Соломія Вітвіцька: живіт втягнувся за добу, вийшло 22 кг жиру! Їла це ...
Заросли папиллом на шее и в подмышках - признак наличия у вас...