Zůstatek skořápky - Shell balance - Wikipedia

Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) Tento článek obsahuje a seznam doporučení, související čtení nebo externí odkazy, ale jeho zdroje zůstávají nejasné, protože mu chybí vložené citace. Prosím pomozte zlepšit tento článek představuji přesnější citace. (Leden 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) Téma tohoto článku nemusí splňovat požadavky Wikipedie obecný pokyn k notabilitě. Pomozte prosím demonstrovat pozoruhodnost tématu citováním spolehlivé sekundární zdroje to jsou nezávislý tématu a poskytnout jeho významné pokrytí nad rámec pouhé triviální zmínky. Pokud nelze prokázat pozoruhodnost, článek pravděpodobně bude sloučeny, přesměrovánnebo smazáno. Najít zdroje: "Zůstatek skořápky"  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Leden 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) tento článek může obsahovat nadměrné množství složitých detailů, které mohou zajímat pouze konkrétní publikum. Pomozte prosím odstartovat nebo přemístění veškeré relevantní informace a odstranění nadměrných podrobností, které mohou být proti Zásady začlenění Wikipedie. (Leden 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

v mechanika tekutin, a rovnováha skořápky lze použít k určení, jak tekutina rychlost změny v toku.

Mušle je diferenciální prvek toku. Při pohledu na hybnost a síly na jedné malé části je možné integrovat se přes tok, abychom viděli větší obrázek toku jako celku. Zůstatek určuje, co jde dovnitř a ven z pláště. Hybnost je vytvořen uvnitř pláště skrz tekutinu vstupující a opouštějící plášť a pomocí smykové napětí. Kromě toho existují tlak a gravitační síly na skořápce. Cílem bilance skořápky je určit rychlostní profil toku. Rychlostní profil je rovnice pro výpočet rychlosti na základě konkrétního místa v toku. Z toho je možné najít rychlost pro jakýkoli bod napříč tokem.

Aplikace

Váhy Shell lze použít v mnoha situacích. Například průtok v potrubí, průtok více tekutin kolem sebe nebo průtok v důsledku tlakového rozdílu. Ačkoli se podmínky v rovnováze skořápky a okrajové podmínky změní, základní nastavení a postup je stejný.

Požadavky na výpočty zůstatku Shell

Kapalina musí vykazovat:

• Laminární proudění
• Žádné ohyby ani křivky
• Ustálený stav
• Dvě okrajové podmínky

Okrajové podmínky se používají k nalezení konstant integrace.

• Tekutina - Pevný Hranice: Stav bez prokluzu, rychlost kapaliny v pevné látce se rovná rychlosti pevné látky.
• Kapalný - Plyn Hranice: Smykové napětí = 0.
• Liquid - Liquid Boundary: Equal rychlost a smykové napětí na obě kapaliny.

Provádění bilancí skořápky

Mezi dvěma vodorovnými povrchy kontaktní plochy A a v kontaktu s nimi proudí tekutina. Je použita diferenciální skořápka o výšce Δy (viz obrázek níže).

Horní povrch se pohybuje rychlostí U a spodní povrch je nehybný.

• Hustota tekutiny = ρ
• Viskozita kapaliny = μ
• Rychlost ve směru x = ${ displaystyle V_ {x}}$, znázorněná výše uvedenou úhlopříčkou. To je to, o čem řeší shell bilance.

Zachování hybnosti je klíčem k Shell Balance

• (Míra hybnost v) - (rychlost hybnosti ven) + (součet všech sil) = 0

Chcete-li provést vyvážení skořápky, postupujte podle následujících základních kroků:

1. Najděte hybnost ze smykového napětí. (Hybnost ze smykového napětí do systému) - (Hybnost ze smykového napětí mimo systém). Hybnost od Shear Stress jde do ulity v y a nechává systém na y + Δy. Smykové napětí = τ_yx, plocha = A, hybnost = τ_yxA.
2. Najděte hybnost z toku. Hybnost proudí do systému v X = 0 a ven v X = L. Tok je ustálený. Proto hybnost proudí v X = 0 se rovná okamžiku proudění v X = L. Proto se ruší.
3. Nalézt gravitace síla na skořápku.
4. Nalézt tlak síly.
5. Připojte se k zachování hybnosti a vyřešte τ_yx.
6. Aplikujte Newtonův zákon viskozity pro a Newtonova tekutinaτ_yx = -μ(dV_X/dy).
7. Integrujte, abyste našli rovnici pro rychlost, a použijte okrajové podmínky k nalezení integračních konstant.

Hranice 1: Horní povrch: y = 0 a V_X = U

Hranice 2: Dolní povrch: y = D a V_X = 0

Příklady provedení zůstatků prostředí najdete v níže uvedených zdrojích.

Zdroje

• „Řešení problémů v dopravních jevech: Problémy mechaniky tekutin“. Citováno 2007-10-06.

• Harriott, Peter; W. McCabe; J. Smith (2004). Unit Operations of Chemical Engineering: Seventh Edition. McGraw-Hill Professional. str. 68–132. ISBN  9780072848236.