Обработка материалов давлением, определение потерь напора (стр. 2 из 2)
Например, тесто относится к упругопластическим и вязким материалам, способным сохранять свои свойства до определенного предела. За этим пределом тесто начинает необратимо деформироваться и течет, как вязкая жидкость. Это наступает тогда, когда приложенные силы превосходят сопротивление структуры упругой системы.
Прессы, применяемые для формовки материалов, в зависимости от способа деист. вия подразделяются на нагнетающие, закаточные и штампующие.
Нагнетающие прессы широко применяются для формования макарон, вермишели, лапши, дрожжей и др. Такие прессы состоят из нагнетающего устройства и формующей матрицы (мундштука) с отверстиями нужного сечения и размеров.
Шнековый пресс для изготовления макарон, вермишели и лапши, показанный на рис. VI—4 состоит из тестосмесителя 1, нагнетающего шнека 2 и прессовой головки 3, обеспечивающей равномерное давление теста на матрицу 4. В нем нагнетающим шнеком тесто продавливается через матрицу с получением продукта определенного сечения и формы. Матрицу часто изготовляют из латуни или бронзы; в последнее время в нее вставляют вкладыши из фторопласта, к которому тесто не прилипает.
Закаточные прессы или машины (рис.5) применяются для придания тесту округлой формы. Это достигается прокатыванием
Рис. VI—5. Закаточные машины для теста:
а—ленточная; б—барабанная
куска теста между двумя поверхностями, движущимися одна относительно другой.
Штампующие прессы широко применяются при производстве печения и карамели. Из прокатанного в ленту материала, движущегося по конвейеру, штампующим механизмом вырубаются изделия необходимой формы и требуемого рисунка.
4. Уплотнение сыпучих материалов
Уплотнение (прессование) сыпучих материалов широко применяется при производстве сахара-рафинада и многих пищевых концентратов.
Чтобы полученные брикеты были прочными и не рассыпались, материал прессуют во влажном состоянии или добавляют к нему связывающую жидкость (растительное масло и др.).
Регулируемыми параметрами процесса отжатая жидкости в прессах являются количество и качество получаемой жидкости содержание ее в остатке. Эти показатели зависят от производительности пресса, рабочего давления при прессовании, продолжительности и температуры процесса.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА
При движении жидкости в трубопроводе часть энергии потока (гидродинамического напора
расходуетсяна преодоление гидравлических сопротивлений.Последние бывают двух видов:
1) сопротивления по длине
, пропорциональные длине потока;2) местные сопротивления
, возникновение которых связано с изменением направления или величины скорости в том или ином сечении потока.К местным сопротивлениям относят внезапное расширение потока, внезапное сужение потока, вентиль, кран, диффузор и т. д.
Величина общих потерь энергии (напора) учитывается дополнительным членом
, в уравнении Бернулли для реальной жидкости.Определение величины потерь энергии (напора) при движении жидкости является одной из основных задач гидродинамики.
При движении жидкости в прямой трубе потери энергии определяются формулой Дарси — Вейсбаха
= 
; (2-27)где
—потери напора по длине, м.Эту же потерю напора можно выразить в единицах давления:
(2-28)где
—потери давления, Па; —потери напора,м; 
—коэффициент сопротивления трения по длине; l- длина трубы, м; d—диаметр трубы, м; v—средняя скорость движения жидкости в выходном сечении трубы, м/с: g-ускорение силы тяжести, м/с2; р—плотность жидкости (газа), кг/м3.Коэффициент сопротивления трения по длине
В гидравлических расчетах потерь напора по формуле Дарси — Вейсбаха (2-27) наиболее сложным является определение величины коэффициента сопротивления трения по длине.
Многочисленными опытами установлено, что в общем случае коэффициент сопротивления трения К зависит от числа Рейнольдса
и относительной шероховатости 
стенок канала, т. е. 
.Для частных случаев движения жидкости имеем следующие зависимости для определения коэффициента сопротивления трения
.При ламинарном движении коэффициент сопротивления трения не зависит от относительной шероховатости, а является функцией только числа Рейнольдса и определяется по формуле Пуазейля:
; (2-29)При турбулентном движении в гидравлически гладких каналах (трубах) в диапазоне чисел Рейнольдса 15•103<
<80• 103 коэффициент сопротивления трения также не зависит от относительной шероховатости стенок и является функцией числа Рейнольдса. Он определяется по формуле Блазиуса: 
(2.30)В широком диапазоне чисел Рейнольдса для переходной области сопротивления коэффициент сопротивления
, уже является функцией двух величин: числа Рейнольдса и относительной шероховатости и может определяться, например, по формуле Альтшуля: 
(2-30)Границы этой области сопротивления для круглых труб различной шероховатости определяются следующим неравенством:
. (2-32)При этом условии ламинарная пленка начинает частично разрушаться, крупные выступы шероховатости уже оголены, а мелкие еще скрыты в толще сохранившейся ламинарной пленки.
В квадратичной области сопротивления, когда ламинарная пленка полностью исчезает и все выступы шероховатости оголены, на величину коэффициента сопротивления трения
число Рейнольдса уже не оказывает никакого влияния, и, как показывает опыт, в этом случаев является функцией только относительной шероховатости, т. е. 
; (2-33)Для определения коэффициента сопротивления в этой области может быть использована формула Б. Л. Шифринсона
;(2-34)Для неновых стальных и чугунных водопроводных труб коэффициент сопротивления трения К можно определить по следующим формулам Ф. А. Шевелева:
при
<1,2 м/с 
; (2-35)при
>1,2 м/с 
; (2-36)здесь d — диаметр трубы;
— средняя скорость движения воды в трубе.Местные потери напора и коэффициент местного сопротивления
Местные потери напора принято выражать в долях от скоростного напора. Их определяют по формуле Вейсбаха:
; (2-37)где
— коэффициент местного сопротивления, зависящий от вида местного сопротивления и определяемый опытным путем (для турбулентного режима течения); v— скорость за местным сопротивлением.Значения видов местных сопротивлений приводятся в таблицах.
Вычисление полной потери напора
Полная потеря напора выражается суммой потерь напора по длине и на местные сопротивления:
; (2-38)где
-сумма местных потерь напора, сочетание которых в трубопроводе может быть различным в зависимости от назначения последнего.Подставляя в уравнение (2-38) значение
из формулы (2-27), получаем удобную для практических расчетов формулу полной потери напора: 
(2-39)