2. Описание установки

М ешалку 1 приводит в действие электродвигатель постоянного тока 4 через муфту 3. Изменение числа оборотов мешалки обеспечивают с помощью ЛАТРа 7. Изменение числа оборотов мешалки осуществляется с помощью электротахометра 8 вал которого связан с основным валом мешалки ременной передачей. Для определения мощности, потребляемой мешалкой, измеряют ток амперметром 9 и напряжение вольтметром 5. Преобразование переменного тока в постоянный производится выпрямителем 6. При испытании установки в качестве рабочей среды применяется вода.

Р ис. 2. Схема установки.

1 – мешалка, 2 – ременная передача, 3 – муфта, 4 – электродвигатель постоянного тока, 5 – вольтметр, 6 – выпрямитель, 7 – ЛАТР, 8 – электротахометр, 9 – амперметр.

3. Порядок выполнения работы

Устанавливается испытуемый сосуд с мешалкой определенного типа. При 4 – 5 различных числах оборотов вала определяется расход мощности холостого хода. Далее сосуд заполняют водой, после чего определяют расход мощности при тех же числах оборотов.

Расход мощности на перемешивание определяется как разность между мощностями рабочего и холостого хода мешалки при соответствующих числах оборотов.

В конце работы замеряют температуру воды, высоту Н₀ и диаметр мешалки d_м.

4. Обработка опытных данных

1. Определяют плотность и вязкость воды при температуре сухого термометра [2].

2. Находят мощность, потребляемую мешалкой на перемешивание по формуле (кВт):

N_n = N₂ – N₁ = (U₂ · I₂ – U₁ · I₁) · 10^-3

где: N₁, N₂ – мощность холостого и рабочего хода мешалки, Вт;

U₁, U₂ – напряжение при холостом и рабочем ходе, В;

I₁, I₂ - сила тока при холостом и рабочем ходе, А.

3. Определяют практический критерий мощности по формуле (5).

4. Для заданных чисел оборотов мешалки рассчитывают центробежное число Рейнольдса Re_ц по формуле (4) и строят график зависимости lg = f (lgRe_ц).

5. По графику [2], в зависимости от значений Re_ц, находят теоретический критерий мощности .

6. Рассчитывают величину теоретической и практической мощности N по формуле:

N = K_N · ρ · n³ · d_м⁵.

где K_N - теоретический и практический критерий мощности;

ρ - плотность воды, кг/м³; n - частота вращения, с^-1;

d_м - диаметр мешалки, м.

7. Величину КПД установки определяют по формуле (%):

η =

Результаты эксперимента вносят в табл. 3

Таблица 3.

Опытные и расчетные данные.

№ п/п	Частота вращения n по тахометру		Сила тока, А		Напряжение, В		Nn квт	Критерий мощности		η, %
	об/м.	1/сек	I1	I2	U1	U2		KNт	KNnр

Контрольные вопросы

1. Что такое перемешивание ?

2. Что такое интенсивность и эффективность перемешивания ?

3. Какими уравнениями описывается процесс перемешивания ?

4. Каков физический смысл критерия мощности ?

Лабораторная работа 3