Массаберілістің негізгі заңдары

Массаберіліс дегеніміз- заттың (немесе бірнеше заттың) бір фазадан екіншісіне тепе-теңдікке жеткенге дейін ауысуын атайды. Ол екі жағдайда өтеді: біріншісі, сұйықтар ағысы кезіндегі ауысуы. Екіншісі, сұйықтар мен қатты денелердің ауысуы.

Жылуберілістің негізгі заңы:заңдары Фик заңдары - сыртқы әсерлер болмаған кездегі идеал ерітінділердегі диффузияның заңдары., диффузия өз-дігінен жүретін процесс ретінде барлық дисперсті системалар үшін, газдарға арналған Фик заңына бағынады. Фиктің бірінші заңына байланысты диффузия жылдамдығы өзі диффузияланатын аудан мен концентрациялық градиентке тура пропорционалды: мұндағы dm — диффузияланған зат массасы; dt — шексіз аз уа-қыт; S — берілген зат диффузияланған аудан; dCdх — концентра-ция градиенті немесе концентрация кемуі; d С — концентрация; dх — концентрациясы кеміген бөлік; D — диффузия коэффициенті, ол әрбір дисперсті системаның диффузиялану қабілетін сипаттайды. Бұл коэффициент концентрация градиенті 1-ге тең болғанда бір шаршы сантиметр ауданнан 1 сек-та диффузияланып өткен масса мөлшерін көрсетеді. Егер диффузия процесі кезінде диффузия коэффициенті өзгеретін болса, онда оған орай концентрация градиенті де өзгереді. Олай болса уақытқа байланысты концентрация өзгерісінің жылдамдығын, яғни dCdt туындысын анықтау керек. Ол Фиктің екінші заңын өрнектейтін теңдеумен анықталады: Фиктін, екі заңын қолдану кезіндегі негізгі қиындық көп уақыт-қа дейін диффузия коэффициентінің мәнін табу болып келеді. Алайда бұл коэффициентті аныктау қиындығы Эйнштейн броун-дық қозғалысты зерттегенде оны (186) теңдеудегі орташа жылжу-мен байланыстырғалы жеңілденді.

ППППППП

Пневмо және гидротасымалдау Пневмо және гидротасымалдау кейінгі кезде кең тарау алды.Пневмотасымалдауды құрама темірбетонды жоғары механикаландырылған өндірісте цементті вагоннан түсіру, оны силосты складтар және қайта шығынды бункерға тасымалдау үшін, полимерлі құрылыс материалдарын зауыттарда полистиролды тасымалдау үшін, ағаш өңдейтін мекемелерде опилкаларды тасымалдау үшін қолданады.Кенсіз өндірісте құмды және құмды малта тасты қоспаны гидротасымалдау тасымалдаудың анағұрлым эффективті әдісі болып табылады. Кейбір құрама темірбетон мекемелерінде ірі құрылыста үлкен көлемді бетонды жұмыстарда бетонды және ерітінді қоспаны гидротасымалдауда қолданылады.Осы қаралып отырған тасымалдаудың екі түрі де гидромеханиканың заңына тәуелді бірақ әр бірі өзінің тасымалданатын ортаның қасиеттерін көрсететін спецификасы бар.Пневмо тасымалдаудың мінездемесінде тасымалдау бағыты, қатты фазаның концентрациясы мен тасымалданатын бөліктің өлшемі, жүйедегі қысым үлкен мағына береді. Тасымалдаудың бағыты бойынша вертикальды, горизонтальды және бейім болуы мүмкін. Гидротасымалдау гранулометриялық құрамды бойынша қатты материал кусковой бөліктердің өлшемі 2…3 ммден көп, грубодисперсті 0.15-3мм және тонкодисперсті 0.15-0.2 ммден аз болады.

ССССССС

Сыртқы және ішкі жылу алмасу. Практикада жылулық үдерістерді құрылыс материалдар өндірісі кезінде негізінен жылу алмасудың екі жағдайын қарастырады: қоршаған орта арасындағы жылу алмасу мен қайнатылған және суытылған материалдар арасындағы жылу алмасу – сыртқы жылу алмасу, материал немесе бұйымның орталық зонасы мен үстіңгі бетінің арасындағы жылу алмасу – ішкі жылу алмасу. Сыртқы жылу алмасуда ағу процесінің екі жағдайы болуы мүмкін: тікелей жылу тасымалдағыш пен материалдың үсті беті арасындағы жылу алмасу және жылу тасымалдағыш пен пленка арқылы конденсацияланған материалдың үстіңгі бетіндегі ылғал арасындағы жылу алмасу. Бірінші жағдай материалды кептіру мен күйдіру процестеріне арналған, екіншісі су буына қаныққан ортада материалды буландыру үшін арналған. Сыртқы жылу алмасу жылу тасымалдағыш пен материал арасындағы конвекциямен сәулелену және жылу құбырларымен жүреді. Ішкі жылу алмасуда қыздырылған дененің үстіңгі беті Фурье мен Ньютон формулаларымен анықталған материалдың ішінде таралатын жылулар санын алады. Денедегі жылулықтың таралу әрекеті жылулық ағымынан жиналады, материалдың таратылған жылу құбыры есебінен және қозғалған материал ішіндегі дымқыл көлемінің есебінен болады.

Сұйықтың ламинарлы және турбулентті қозғалыстары.

Сұйық қозғалысының 2 түрі бар: ламинарлы және турбулентті. Ламинарлы дегеніміз (қатпарлы, реттелген), сұйық қатпарлары бір бірімен беттесіп қозғалады. Турбулентті дегеніміз (реттелмеген), сұйықтың бөлшектері әр уақытта өзгеріп отыратын траектория бойымен қозғалыс жасайды. турбулентті жағдайда бөлшектердің хаосты жылдамдығының әсерінен жылдамдықтарының біркелкілігі болады. Турбулентті жағдайда эпюр қисығы ламинарлыға қарағанда жалпақтау. Турбуленттілік – сұйықтықтың соңғы массасының газ молекулаларына ұқсас ретсіз, бей-берекет, әр түрлі бағытта қозғалуы. Турбулентті қозғалыс кезінде сұйықтықтың бөлшектері өзара араласып, ағынның кез келген нүктесіндегі жылдамдық үнемі белгілі бір орташа мәннің айналасында және оның бағыты, шамасы бойынша да өзгеріп отырады. Бұл құбылыс — жылдамдық лүпілі, яғни турбуленттілік қозғалысының шын мәніндегі бірқалыпсыз қозғалысы, өйткені оның жылдамдығы үздіксіз әрі үнемі уақыт бойынша ешбір зандылыққа бағынбай өзгеріп отырады. Қарастырылып отырған уақыт мезгіліндегі турбуленттік ағыс механизмі күрделі жылдамдықтың мұндай ретсіз өзгеруі ағындының бір нүктесінен екінші нүктесіне көшу кезінде де байқалады. Турбуленттік ағыстағы сұйық — бөлшектерінің қарқынды араласуы және сұйық бөлшектері қозғалыс траекториясының күрделілігімен түсіндіріледі. Сол қозғалыс үстінде олар ағынның бағытынан күрделі траектория бойынша ауытқып отырады. Ламинарлық ағыс өте тұтқыр сұйықтықта, едәуір аз жылдамдықпен қозғалатын сұйықтық ағысында, шағын мөлшердегі денелерді сұйықтық баяу жылдамдықпен орай аққанда пайда болады. Сондай-ақ, Ламинарлық ағыс жіңішке (капиллярлық) түтіктерде, мойынтіректерде (подшипниктерде), майлау кезінде пайда болған қабаттарда, сұйықтық не газ денені орай аққанда, дене беті маңында пайда болатын жұқа шекаралық қабаттарда, т.б. байқалады. Сұйықтық қозғалысының жылдамдығы артқан сайын, оның Ламинарлық ағысты белгілі бір кезеңде сұйықтық бөлшектері ретсіз қозғалатын турбуленттік ағысқа айналады. Сұйықтық ағысының режимі Рейнольдс санымен (Re) сипатталады. Re-нің шамасы, белгілі бір кризистік мәнінен (Reкp) кіші (Re<Reкp) болса, онда сұйықтық ағысының тәртібі (режимі) Ламинарлық ағысқа, ал Re>Rekp болса, онда сұйықтық ағысының тәртібі (режимі) турбуленттік ағысқа жатады. Сондықтан Re<2300 болғанда құбырдағы ағыс Ламинарлақ ағыс болып есептеледі. Тұтқыр Ламинарлақ ағыс кезінде құбырдағы сұйықтық шығыны Пуазәйль заңы бойынша анықталады. Ламинарлық ағыс өте тұтқыр сұйықтықта, едәуір аз жылдамдықпен қозғалатын сұйықтық ағысында, шағын мөлшердегі денелерді сұйықтық баяу жылдамдықпен орай аққанда пайда болады. Сондай-ақ, Ламинарлық ағыс жіңішке (капиллярлық) түтіктерде, мойынтіректерде (подшипниктерде), майлау кезінде пайда болған қабаттарда, сұйықтық не газ денені орай аққанда, дене беті маңында пайда болатын жұқа шекаралық қабаттарда, т.б. байқалады. Сұйықтық қозғалысының жылдамдығы артқан сайын, оның Ламинарлық ағысты белгілі бір кезеңде сұйықтық бөлшектері ретсіз қозғалатын турбуленттік ағысқа айналады. Сұйықтық ағысының режимі Рейнольдс санымен (Re) сипатталады. Re-нің шамасы, белгілі бір кризистік мәнінен (Reкp) кіші (Re<Reкp) болса, онда сұйықтық ағысының тәртібі (режимі) Ламинарлық ағысқа, ал Re>Rekp болса, онда сұйықтық ағысының тәртібі (режимі) турбуленттік ағысқа жатады. Сондықтан Re<2300 болғанда құбырдағы ағыс Ламинарлақ ағыс болып есептеледі. Тұтқыр Ламинарлақ ағыс кезінде құбырдағы сұйықтық шығыны Пуазәйль заңы бойынша анықталады.

ТТТТТТТТ

Технологиялық үрдістің негізгі кезеңдеріне сипаттама. 2. Негізгі үрдістерді жіктеу.

Технология дегеніміз – қолданылатын шикізаттарды қайта өңдеу әдістері мен тәсілдері туралы ғылым. Технологиялық үрдіс – бір текті немесе сол сияқты бұйымдарды өңдеуде уақытпен кеңістікте жоспарлы бірізділікпен орындалатын өндірістік үрдістің бөлшегі. Технологиялық процесс – еңбек бұйымы күйінің өзгеруі мен анықталуына бағытталған әрекеттерді құрайтын, өндірістік процесстің бір бөлігі. Кез-келген технологиялық процессті күрделі процесстің бір бөлігі және қарапайым(элементарлы) технологиялық процесстердің жинағы деп қарастыруға болады. Элементарлы технологиялық процесс немесе технологиялық операция деп технологиялық процесстің барлығ ерекшеліктеріне ие ең кіші бөлігін айтады. Технологиялық процесстер қолды, машиналы, автоматты, және аппаратты түрлері болады. Қолды үдерістер қарапайым және механикалық жабдықтарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Машиналы үдерістер жұмыскерлердің қатысуымен жұмыс істейтін машиналар арқылы жүзеге асырылады. Автоматты үрдістер жұмыскерлер қатыспайды немесе тек бақылауында болады. Аппаратты үрдістер технологиялық үрдістер арнайы агрегаттарда орындалады. Қосымша үрдістер – өнім шығаруымен сиппатталатын берілген кәсіпорынға(жабдықты жөндеу, бу ендірісі, тб) негізгі болып табылмайтын үрдіс. Құрылыс материалдар технологиясында негізгі процесстердің түрлері: 1) механикалық процесстер – қатты денелердің механикалық заңымен суреттелетін материалға механикалық әсер ету. Механикалық процесстерге ұсақтау, сұрыптау, араластыру және қатты компонентерді тасымалдау. 2) гидромеханикалық процесстер-гидродинамика заңымен – газдар мен сұйықтардың қозғаласы туралы ғылыммен анықталады. Үрдістің қозғалу күші гидростатика ж/е гидродинамика қысымдары болып табылады. Гидромех процесстерге газдар мен сұйықтарды араластыру ж/е орын ауыстыру, сұйықтар мен газдарда қатты денелердің жылжуы тб.3)Жылу ж/е алмасу процесстері – жылу беру заңымен – жылу тарату әдістері мен молекулярлы диффузия заңымен анықталады. 4) химиялық процесстер – химиялық кинетика заңымен анықталады. Құрылыс материалдарын өндіру әр түрлі компоненттердің химиялық араласуымен байл. 5) Периодтты процесстер – кезеңдер бір жерде бірақ әр түрлі уақытта өтетін жабдықтарда жүргізіледі. 6) Үздіксіз процесстер – жеке процесстердің бір уақытта өтеді, бірақ әр түрлі жаюдықтарда н/е бір технологиялык операцияны орындайтын әр түрлі жабдықтарды сипаттайды.

Технологиялық үдерістің үнемділігі және оның өнімнің сапасы мен өнімділігіне тәуелділігі. техника мен үнемділік бір бірімен тығыз байланыста. Техниканы дамытуға бағытталған әрбір бағдарлама, үнемділік көрсеткіштерін жақсартады, және 1-ші кезекте еңбек өнімділігін ұлғайтады.Шығарылатын өнімнің санының артуы, технолонияның әрдайым дамуы, өндірістік үдерістерді оңтайландыру, өндіріс концентрациясы, еңбек өнімділігінің өсуі және негізгі техникалық үнемділік көрсеткішінің жақсаруы- құрылыс материалы өндірісіндегі тоқтаусыз техникалық прогресспен тығыз байланысты

ҰҰҰҰҰҰҰҰ

Ұстау үрдісін физико-химиялық әсерлеу (активация). 12.Ұсату кинетикасы және ұнтақтауға бейімділік

Барлық қатты денелердің беттік және ішкі ақаулары болады. Пластикалық және сынғыш деформацияларды иемденетін денелерге күш түсіргенде ондағы ақаулар дамып, басқасы шыға бастайда. Ұсақ трещиналардың болуы қоршаған ортаның материал бетіне енуіне мүмкіндік береді. Егер қоршаған орта сұйық болса, трещиналарда бос энергиялары бар жұқа пленкалы қабаттар пайда болады. Сұйық ұнтақталу кезінде диссоциацияланады., ал диссоциацияланған өнім ұнтақталған өніммен берік байланыс орнатады. Ұсақтау кинетикасы деп үрдістің уақыт бойынша өту заңдылықтарын айтады. Ұнтақталу деңгейі көбейген сайын ұнтақтауға кеткен уақыт та көбейе бастайды. Баскаша айтқанда қажетті материалды алу үшін ұнтақтау жылдамдығы азаяды және уақыт ұнтақтауға кеткен көбейеді.

Ұсатудың негізгі заңдары

1867 жылғы Риттенгер гипотезасы: ұсатуға кеткен жұмыс ұсатылатын материалдың бетіне тура пропорционал

1885жылғы Кик, 1874 жылғы Кирпичев гипотезасы: ұсатуға кеткен жұмыс ұсатылатын және ұсатылған материалдың көлеміне пропорционал.

1958 жылғы Бонт гипотезасы: ұсатуға кететін жұмыс көлем мен беттік аудан арасындағы орташа геометрияға тура пропорционал.

Ұқсастық әдісі зерттеудің негізі. 5.Ұқсастықтың теоремалары. Өлшемдерді саралау әдісі

Ұқсастық т-сы – физ құбылыстардың(процесстердің, жүйелердің) ұқсастық шарттарын зерттейтін ілім. Оның негізгі максаты – әр түрлі процесстердің ұқсастық критерийлерін аныктау ж/е олар арқылы сол процесстердің қасиеттерін зерттеу. Егер физ жүйелердің сәйкес параметрлері бір-біріне пропорционал болса, онда олар өзара ұқсас болып есептеледі. Қарапайым геометриялық ұқсастықты жалпылау арқылы физ ұқсастық алынады. Геом ұқсастық кезінде ұқсас пішіндер мен денелрдің сәйкес элементтері өзара пропорционал болса, физ ұқсастық кезінде физ параметрлері кеністік пен уақыт б-ша пропорционал болады. Зерттелетін процесстерді сипаттайтын қлшемсіз параметрлердің әр түрлі комбинациялары ұқсастық критерийлері (К1)д/а. Ұқсас екі жүйенің өлшемді физ параметрлерінің мәндері әр түрлі болғанымен олардың өлшемсіз ұқсастық критерийлері(К2) бірдей болады. Ұқсас жүйелердің бұл қасиеті модельдеу теориясының негізін құрайды.

ҮҮҮҮҮҮҮ

Үрдістерді талдау мен есептеудің жалпы үрдісі. Тасымалдау теңдеуінің изоморфтығы.
Кез келген технологиялық үрдісте материалдар жиынтығы қатынасады. Материалдардың әрекеттесуі – өңдеу нысанының нәтижесі болып табылады. қоршаған ортамен жүйенің жеке бөлшектерінің масса мен энергия алмасу урдісі процесстердің қасиеттерінің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Заттардың және энергияның тасымалдауы молекулярлық және конвективтік түрінде болады. Микробөлшектердің(электрондар, ион, молекулалар) қозғалысы арқылы тасымалдануы молекулярлық тасымал деп аталады. Қатты денелерде молекулярлық тасымал Еркін электрондардың қозғалысы немесе бөлшектердің дірілді қозғалысы арқылы өтеді. Ал газ бен сұйық заттарда ретсіз микробөлшектердің жылулық қозғалыс ретінде болады.
Процесстер мен аппараттардың практикалық есебі келесі негізгі міндеттерден тұрады:
1. Жүйенің шарттарын анықтау 2. Шикізат құнын есептеу мен алынатын дайын өнімнің немесе шикізаттың соммасын анықтау 3. Үрдістің жүзеге асырылуына кететін энергияның шығынын есептеу 4.аппараттардың Оңтайлы жұмыс режимін құру6.Үрдістерді талдау мен есептеудің жалпы үрдісі. Тасымалдау теңдеуінің изоморфтығы.
Кез келген технологиялық үрдісте материалдар жиынтығы қатынасады. Материалдардың әрекеттесуі – өңдеу нысанының нәтижесі болып табылады. қоршаған ортамен жүйенің жеке бөлшектерінің масса мен энергия алмасу урдісі процесстердің қасиеттерінің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Заттардың және энергияның тасымалдауы молекулярлық және конвективтік түрінде болады. Микробөлшектердің(электрондар, ион, молекулалар) қозғалысы арқылы тасымалдануы молекулярлық тасымал деп аталады. Қатты денелерде молекулярлық тасымал Еркін электрондардың қозғалысы немесе бөлшектердің дірілді қозғалысы арқылы өтеді. Ал газ бен сұйық заттарда ретсіз микробөлшектердің жылулық қозғалыс ретінде болады.
Процесстер мен аппараттардың практикалық есебі келесі негізгі міндеттерден тұрады:
1. Жүйенің шарттарын анықтау 2. Шикізат құнын есептеу мен алынатын дайын өнімнің немесе шикізаттың соммасын анықтау 3. Үрдістің жүзеге асырылуына кететін энергияның шығынын есептеу 4.аппараттардың Оңтайлы жұмыс режимін құру

ЫЫЫЫЫЫЫ

Ылғалдыжылумен өңдеудің теориялық негізі.

Жылулық өңдеудің тиімді режимі деп байланыстырғыштың, жылу энергиясының минималды шығындары және құрылымның елеулі өзгеріссіз берілген беріктікті алуды айтады.

Бұйымды ылғалды жылумен өңдеу келесі этаптардан тұрады: конструктивті, технологиялық, жылутехникалық, аэродинамикалық. Конструктивті есептеме қондырғының ішкі және сыртқы өлшемдерін, суытуды, қондырғының жұмыс көлемін, бұйымның қалыпта алатын көлемін, қондырғының толтыру еселігін анықтауға мүмкіндік береді. Технологиялық есептеме бұйымды ылғалды жылумен өңдеуді таңдауға, таңдалған режимнің дұрыстығын бұйымды қыздыру барысында есептеуге қажет. Қондырғының өнімділігін, сонымен қатар қондырғының санын осы бөлімде есептейді.

Жылутехникалық есептеме материалды және жылу балансын құру барысында есептеледі.

Материалды баланс жылумен өңдеу барысына қатысатын барлық материалдардың массасын анықтау үшін аса қажетті

ІІІІІІІ

Ірітүйіршікті және дисперсиялы материалдарды механикалық жіктеу әдістері

Қатты түйіршікті материалдарды бөлшектерінің көлемі мен өлшеміне байланысты бөлуді классификация д.а. Классификациялаудың негізгі 2 түрі белгілі: механикалық-сүзгі арқылы бөлу және гидравликалық-негізгі бөлу процесі сұйық, ылғалды ортада болады. Себетін материалдарды сүзгі арқылы бөлу процесі илеу д.а. Бөлу тәсілінен баска, классификациялау 2 мақсатты көздейді. Көпдеңгейлі ұсақтау кезінде керекті өлшемге келген түйіршіктерді бөліп алып, қалған үлкен түйіршіктерді ұнтақтаудан өткізуді жалғастыра береді. Керекті фракциялардағы тығыз қаңқалы материал алу үшін дайын өнімді жіңішке фракциаларға бөледі. Әрбір сүзгіден өткен кезде 2 өнім алынады: бірі сүзгіден өтпеген жоғарғы қабаттағы өнім және 2-шісі төменгісі. Ең негізгі себудің үш түрі бар: 1) ірі фракциялардан ұсаққа; 2) ұсақтан іріге; 3) араласқан

ЭЭЭЭЭЭ

Эйлер мен Навье-Стокс дифференциалдық теңдіктері

Динамиканың негізгі ұстанымы бойынша, қозғалыстағы сұйықтың көлеміне әсер ететін, проекциялар қосындысының күші, сұйық массасының үдеуге қатысты туындысына тең. Параллелепипед көлеміндегі сұйықтың массасы

Ньютонның екінші заңына байланысты (F=ma):

Теңдікті dxdydz қысқартамыз. Бұдан

Эйлер идеалды қозғалысы үшін дифференциалды теңдігі.

Шынайы сұйық қозғалысында қысым күші мен салмақтан басқа үйкеліс күші әсер етеді, сондықтан теңдік берілген үйкеліс күшінің проекциясына қатысты өске байланысты толықтырылуы тиіс. Қозғалыс кезіндегі тамшылы сұйықтың қарапайым көлемі, проекция жылдамдығы горизонтальдан басталатын қашықтыққа байланысты. Жанама кернеу dA параллелепипед бүйірінің бет үстінде пайда болады. Сонда dA=dxdy.

Х өсі бойынша тең әсерлі үйкеліс күшінің проекциясы тең:

Егер y және z өстері бойынша қарастырсақ, онда тең әсерлі үйкеліс күшінің проекциясы х өсіне қатысты мынадай көрініс береді:

Жақша ішіндегі теңдікті Лапласа операторы деп атайды және арқылы белгілейді. Бұдан х өсіне қатысты тең әсерлі үйкеліс күшінің проекциясын деп жазуға болады. сәйкесінше, y ж/е z өсі бойынша тең әсерлі үйкеліс күші ж/е тең болады.

Навье-Стокс қозғалысының дефференциалды теңдігі.

Үйкеліс күшінің жоқтығына байланысты (яғни идеалды сұйықта) =0 болғанда теңдік Эйлер қозғалысының дифференциалды теңдігіне айналады.