الوادة: ذسخ ؼب االغز ٠ خ FOOD PLANTS ENGINEERING الجزء النظزي: عدد الوحداث النظزيت ( 2 ) عدد الساعاث ( 2 ) هدرس الوادة: أ.م.د. اسعد رحواى سعيد الحلفي قسن علوم االغذيت كليت الزراعت جاهعت البصزة Fluid Flow المحاضرة السادسة: جريان الموائع وض ١ ش ا اد ا خب ا زغبد ا غزائ ١ خ ا بئ ١ خ ف غبي ا ص بػبد ا غزائ ١ خ رى ف ص سح ائغ. ز ا ائغ الثذ رص ١ ؼ ب م ب ف ا ص غ رز ػ ١ خ رحش ٠ ه ( ظخ ) ا ائغ ث اسطخ ا عخبد. ػ ١ خ ا عخ ا غشق م ا اد ا غزا ٠ خ طمخ ا اخش داخ ا ؼ ٠ ى رؼش ٠ ف ب ثب ب م ا بدح ا سبئ خ ا ا غبص ٠ خ ث اسطخ رس ١ ػ ظغػ بست ٠ ؤد ا حشوخ ز ا اد داخ ا بث ١ ت ؼ ١ خ. ا ائغ ف ص بػخ االغز ٠ خ رخز ف وض ١ شا ف خصبئص ب رش ا اد ا زب ١ خ: س ائ خف ١ فخ ض : ا ح ١ ت ا بء ػصبئش ا ف او. س ائ صم ١ خ ض : ا ؼصبئش ا شوضح ا ؼس ا ض ٠ ذ ا شث ١ بد. غبصاد ض : ا اء ا ١ زش ع ١ صب ا وس ١ ذ ا ىبسث. اد ص جخ ١ ؼخ ض : ا حج ة ا ذل ١ ك. استاتيكا الموائع fluid statics ا عغػ ا ز ٠ جز ا بئغ ػ ح ١ ط احذ ا خصبئص ا بئغ ف ا حب خ ا سبو خ. ٠ ؼشف ا عغػ ثب ا م ح ا عبغطخ ػ سبحخ ؼ ١ خ. : ا ىضبفخ ) (kg/m (m/s 2 ) ا غبرث ١ خ االسظ ١ خ :g (kg) ا ىز خ :m (N) ل ح ا عغػ ا جز خ :F ا م ػ ذ ا مطخ ف حب خ ا بئغ ا سبو رزسب ف ع ١ غ االرغب بد ٠ ط ك ػ ز ا م ا ؼب خ ف حذح ا سبحخ ف بئغ ب ظغػ ا بئغ. P: a ا عغػ ا غ (Pa) ٠ ض ا مطخ ا شعؼ ١ خ ا ز ٠ ز ل ١ بط ا عغػ اثزذاءا ػ ذ ح ١ ش ٠ ضاي ا ؼبد خ ٠ عبف ا ا ؼبد خ ارا ػزجشد ا مطخ ا شعؼ ١ خ ػ ذ ا عغػ صفش. 1
ضبي: احست ل ١ خ اػ ظغػ داخ خضا وش ا شى ٠ ج غ لطش زش ٠ ء ثض ٠ ذ ا ف ي ا س دا ا ز ص ا ػ ٠ سب 2..0 ارا وب ذ ل ١ خ ا عغػ ا ز ر ل ١ بس ػ ذ اػ مطخ ف ا خضا رسب 00 و ١ ثبسىبي. وضبفخ ا بء = 1000 ) (kg/m ارا وضبفخ ا ض ٠ ذ = 0..2 1000 =.20 ) (kg/m ٠ غت ا ٠ عبف ا ز ا م ١ خ ل ١ خ ا عغػ ػ سطح ا بئغ 00 و ١ ثبسىبي. P TOTAL =70 + 18.1 =88.1 kpa ارا ا عغػ ا ى : ٠ ز اح ١ ب ب ا زؼج ١ ش ػ ا عغػ ثب عغػ ا ط ك زا ٠ ؼ ا ا عغػ ا ى ٠ ش ا عغػ ا غ ثشى ػب لشاءح ا عغػ رؼط ظغطب ؼ ١ بس ٠ ب )ل ١ بس ١ ب ا ب زش ٠ ب( ا ز ٠ زع ا عغػ ا غ و سز شعؼ. فبرا وب ا عغػ ا ط ك ٠ سب 50 و ١ ثبسىبي فب ا عغػ ا ؼ ١ بس )50 100(=250 و ١ ثبسىبي ػ افزشاض ا ا عغػ ا غ ٠ سب 100 و ١ ثبسىبي. ٠ ى رس ١ خ االخ ١ ش ثب عغػ ا غ ا م ١ بس. ب ه غش ٠ مخ اخش زؼج ١ ش ػ ا عغػ ثذال خ مذاس ا شفغ بئغ ؼ ١ head ا عغػ ػ ك ا بئغ. ب ه ػاللخ جبششح ث ١ ضبي: احست ل ١ خ ػ د ا شفغ ا بء ا ىبف ء احذ ظغػ ع ل ١ بس لذس 100 و ١ ثبسىبي. ديناميكية الموائع: fluid dynamics ف ؼظ ػ ١ بد ا زص ١ غ رحزبط ا ائغ ا سبئ م داخ حذاد ا زص ١ غ ص فب دساسخ ا ائغ ف حب خ ا حشوخ خ عذا. رح سبئ عش ٠ ب ا ائغ ثزطج ١ ك ل اػذ ثمبء ا ىز خ ا طبلخ. رطجك ؼبد خ االسز شاس ٠ خ س ائ ضبي: ح ١ ت وب ا ذس ٠ سش ا ع بص غشد شوض خالي ا ج ة لطش 5 س ثسشػخ 0.22 /صب. ارا وب ا ح ١ ت داخ زا ا غ بص ٠ فص ا لشذح ص ب ا ػ 1.01 ح ١ ت ض ع ا ذس ص ا ػ 1.04 احست سشػخ عش ٠ ب ا ح ١ ت سشػخ عش ٠ ب ا مشذح خش ع ب ع بص ا طشد ا شوض خالي ا بث ١ ت لطش ب 2 س ػ ب ا ا ص ا ػ ح ١ ت وب ا ذس ٠ سب 1.05 1- ح ١ ت خب 2- ح ١ ت ض ع ا ذس - ا مشذح. وز ه ظشا ا ػذ رغ ١ ش االحغب فب االحغب ا ى ١ خ س ائ ا خبسعخ ع بص ا طشد ا شوض رسب حغ ا سبئ ا ى ا ذاخ ا ا غ بص. 2
A 1 =(π/4) 0.05=1.96 10 - m 2 A 2 =A =(π/4) 0.02 2 =.14 10-4 m 2 V 1 =0.22 m/s : وضبفخ ا بء. - 1.96 10-0.22 0.005=-.14 10-4 V 0.0 V =0.2m/s V 2 =(1.96 10-0.22-.14 10-4 0.2)/.14 10-4 =1.1 m/s ا ؼبد خ ثش احذ ل اػذ ١ ىب ١ ىب ا ائغ رؼج ١ ش س ٠ بظ زذفك ا ائغ مبػذح ثمبء ا طبلخ رش ا ىض ١ ش ا حبالد ا ؼ ١ خ ا خ. ضبي: بء ٠ سش ث ؼذي / 0.4 دل ١ مخ داخ ا ج ة لطش 0.5 س ػ ذ ظغػ لذس 00 و ١ ثبسىبي. ٠ زغ ١ ش لطش اال ج ة ػ ذ مطخ ب ا 5 س احست ل ١ خ ا عغػ ف ا غضء ا ز رغ ١ ش ف ١ لطش اال ج ة ا 5 س. وضبفخ ا بء رسب 1000 وغ /. 0.4 m /min =0.4/60 ؼذي سش ٠ ب ا بء : سبحخ مطغ اال ج ة غضء ا ز ٠ سب لطش 0.5 س : (π/4)d =(π/4)(0.075) 2 =4.42 10 - m 2 سشػخ سش ٠ ب ا بء ف ا غضء ا ز ٠ سب لطش 0.5 س ) 1 V):
(0.4/60)/ 4.42 10 - = 1.51 m/s سبحخ مطغ اال ج ة غضء ا ز ٠ سب لطش 5 س : =(π/4)(0.05) 2 = 1.96 10 - m 2 سشػخ سش ٠ ب ا بء ف ا غضء ا ز ٠ سب لطش 5 س ) 2 V) : (0.4/60)/( 4.42 10 - )=.4 m/s ثزطج ١ ك ؼبد خ ثش : P 2 =65. k Pa الموائع النيوتونية وغير النيوتونية: Newtonian and Non-Newtonian Fluids ا ؼبد خ ا زب ١ خ رؼط ر ض ١ ال ؼظ ا ائغ حز ر ه ا سزخذ خ ف ص بػخ االغز ٠ خ: τ ( ) ػ ذ (1=n) ا ب ٠ : ٠ ط ك ػ ا ائغ ١ ر ١ خ ف ح ١ ٠ ط ك ػ ع ١ غ ا ائغ االخش غ ١ ش ١ ر ١ خ رمس 1- غ ػخ ا ائغ غ ١ ش ا ١ ر ١ خ ػ ذ و ب ف ا شى اد ب ا ز ٠ ج ١ ا ؼاللخ ث ١ ع ذ ا مص ؼذي ا مص ز ا غ ػخ ٠ ض ب ح مؼش ا اسف ػبدح رشرفغ ا ض عخ ثب خفبض ل ا مص ر خفط ثبسرفبػ ب رس ثب غ ػخ ا شج ثالسز ١ ى ١ خ Pseudoplastic ضب ب حسبء ا ط بغخ ا شوض. ف ا حبالد ا ز رى ف ١ ب ل ا مص خفعخ عذا ال ٠ حذس سش ٠ ب حز ٠ ص ا بئغ ا ع ذ خع ع Yield stress ب ٠ حذس ثؼذ سش ٠ ب ا بئغ رس ثب غ ػخ ال ١ خ ا م ا. Thixotropic 2- غ ػخ ا ائغ غ ١ ش ا ١ ر ١ خ ػ ذ ض عخ ز ا غ ػخ خفعخ ػ ذ ل لص خفعخ رضداد ا ض عخ ثبسرفبع ل ا مص رس ثب غ ػخ ا ذ ٠ الر ز ١ خ Ditatancy ض حب ١ ا سىش ا زج سح. بن غ ػخ غب ٠ شح ػ ذ صفش ض عخ ظب ش ٠ خ ل لص خفعخ رس ثب غ ػخ ا ش ٠ ث ١ ىز ١ خ Rheopectic ا اع ا غش ٠ ب : 4
)Re< 2100 ) 1- عش ٠ ب غجم ا ا س ١ بث ا سلبئم streamline flow -2 ا غش ٠ ب اال زمب < Re < 4000) Transition flow )2100 )Re > 4000) - ا غش ٠ ب ا عطشة Turbulent flow عش ٠ ب عطشة ا غش ٠ ب اال س ١ بث ا ؼبد خ ا زب ١ خ: ٠ حست ا خفبض ا عغػ ا برظ ػ االحزىبن فمذ ا طبلخ ا برظ ػ االحزىبن: f = 16 / Re ٠ حست f ف حب خ ا غش ٠ ب اال س ١ بث : f = (0.16/4)(Re) -0.25 ٠ حست f ف حب خ ا غش ٠ ب ا عطشة : 5
ضبي: احست ا فمذ ف ا عغػ ف ا ج ة ا ص ت غ 100 لطش 5 س ٠ سش خال ص ٠ ذ ص ٠ ز ػ ذ - دسعخ حشاسح 20 ئ ث ؼذي 0.1 / دل ١ مخ.ػ ب ا ض عخ ص ٠ ذ ا ض ٠ ز 10 44 ثبسىبي. صب ١ خ. وضبفز.10 وغ /. A =( π/4) D = ( π/4) (0.05) 2 = 1.96 10 - m 2 v = (0.1 1/60) /( 1.96 10 - ( =0.85 m/s سبحخ مطغ اال ج ة: سشػخ ا سبئ : f = 16 / Re =16/460 =0.0 فمذ ا عغػ ٠ سب : ( ) ( ) ب ه ف الذ رحص ا ٠ عب ز ١ غخ االو اع رسزخشط عذا ي خبصخ. ٠ عذ ا ؼذ ٠ ذ ا ؼاللبد رس ثم ا ١ ا مشاثخ رزحى ف رأد ٠ خ ا عخبد ا طبسدح ا شوض ٠ خ ػ ذ سشػبد خز فخ ش حخ وب زب : ( ) ( ) ( ) ضبي: عخخ غبسدح شوض ٠ خ رؼ ف ا عش ف ا زب ١ خ: ؼذي ا زذفك ا حغ = 5 /صب االسرفبع ا ى = 10 ا مذسح = 2 و ١ اغ 6 سشػخ ا ش حخ = 1050 د سح/دل ١ مخ احست اداء ا عخخ شغ ذ ػ ذ 500 د سح /دل ١ مخ.
( ) ( ) V 2 =5 2=10 m /s h 2 =10 2 2 =40 m P 2 =2 2 =16 kw كفاءة المضخات: EFFICIENCEY PUMPS ا ىفبءح ا ١ ىب ١ ىخ عخخ ٠ ى ا رحست خالي لس خ ا مذسح ا خبسعخ ػ ا مذسح ا ذاخ خ. p o e :وفبءح m ا عخخ : ا مذسح ا خبسعخ رحست وبالر : : P i ا مذسح ا ذاخ خ (J/N) ا غض ػ ا بئغ W :ا شغ (m /s) ؼذي ا غش ٠ ب :Q (kg/m ) وضبفخ ا بئغ :P (m/s 2 ) ا زؼغ ١ االسظ :G ب ه ؼبد خ رغش ٠ ج ١ خ حسبة ا مذسح ا خبسعخ عخخ:.)N.m/kg) ا شفغ ا ذ ٠ ب ١ ى ا ى h :ػ د ا مذسح ا خبسعخ عخخ :kw ػ ذ ب ٠ ى ػ د ا شفغ h ث حذاد pascals رسزخذ ا ؼبد خ ا زب ١ خ: 7
ضبي: عخخ رصش ٠ ف ب 1 زش / صب بء ػ د ا عغػ ا ى 12 ا ىفبءح ا ١ ىب ١ ى ١ خ عخخ ارا وب ذ ا مذسح ا ذاخ خ عخخ HP ب ا مذسح ا خبسعخ عخخ ب و ٠ سب 1HP W 045.0-4 - -2 انواع المضخات: 1- Peristaltic pump المضخات الطاردة عن المركز المضخات الترسية المضخات الدوارة 5- المضخات الحلزونية. 8
centrifugal pump 9
Internal gear pump (A) Trilobe and (B) bilobe rotary pumps 10 Peristaltic pump
Helical screw pump. عخخ ىجس ١ خ ٠ ذ ٠ خ 11