Откуда мощность мешалки n (в кВт) равна

Данные экспериментов и расчетов вносятся в протокол.

ПРОТОКОЛ.

Тип мешалки	Температура жидкости t0С	Плотность жидкости кг/м3	Динамический коэффициент вязкости Па . с	Частота вращения мешалки с-1	ReМ	ЕuМ	Мощность мешалки кВт

Вопросы для самопроверки.

1. Какой из способов перемешивания использован в лабораторной работе?

2. С какой целью в биохимической технологии применяется процесс перемешивания?

3. Какой тип мешалки применяется в лабораторной работе?

4. Какие критериальные уравнения применяются в расчете мощности электродвигателя мешалки?

5. Поясните методику расчета мощности мешалки с использованием критериальных уравнений?

6. Проанализируйте опытные данные, и разберите порядок проведения работы?

7. От каких параметров зависит мощность, потребляемая мешалкой?

Приложения.

Таблица 2.

Д (м)	Н (м)	d (м)	b (м)	dМ (м)	х (шт)
0,3	0,3	0,15	0,03	0,025	2

Таблица 3.

t0С	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
μ.103 Па.с	1,14	1,11	1,08	1,05	1,03	1,01	1	0,98	0,94	0,91	0,89

Лабораторная работа № 3. «Изучение гидродинамики псевдоожиженного слоя». Цель работы

1. Ознакомление с процессом псевдоожижения.

2. Расчет скорости псевдоожижения.

Основные определения и теория процесса.

Псевдоожиженным называют такое состояние двухфазной системы твердые частицы – газ (или жидкость), которое характеризуется перемещением твердых частиц относительно друг друга за счет подвода энергии от какого-либо источника. Псевдоожиженная система, возникшая под воздействием ожижающего агента, получила название псевдоожиженного или кипящего слоя, так как этому слою присущи многие свойства капельной жидкости.

Псевдоожиженный слой образуется при восходящем движении ожижающего агента через слой зернистого материала со скоростью, позволяющей поддерживать слой материала во взвешенном состоянии.

За последние десятилетия процессы в псевдоожиженном слое получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. В псевдоожиженном слое проводятся процессы смешивания, транспортировки, классификации сыпучих материалов, теплообмена, сушки, например, зерна, адсорбции и др.

Рассмотрим образование псевдоожиженного слоя.

Схема установки для псевдоожижения / 1, стр. 173 /.

Если через неподвижный слой зернистого материала пропускать газ, постепенно увеличивая его расход, то при некоторой скорости газа, называемой критической , слой переходит из неподвижного во взвешенное состояние. В таком случае твердые частицы интенсивно перемешиваются, слой напоминает кипящую жидкость. Дальнейшее увеличение скорости газа приводит к уносу частиц из слоя, т.е. наступает режим пневмотранспорта.

Зависимость перепада давления в слое от скорости газа в сечении аппарата /1, стр. 173 /. Перепад давления в слое измеряется U- образным манометром, как показано на рис.1. Началу псевдоожижения соответствует точка перегиба А (кривая 1 – идеальное псевдоожижение), после которой остается постоянным вплоть до значения соответствующего скорости уноса частиц . В реальных условиях в момент перехода слоя в псевдоожиженное состояние наблюдается пик давления (кривая 2 – реальное псевдоожижение), обусловленный необходимостью затраты дополнительной энергии на преодоление сил сцепления между частицами. Из-за скачка давления реальные кривые псевдоожижения отличаются от идеальной (т. А и т. К).

Режим постоянного перепада давления обеспечивается тогда, когда сила динамического воздействия потока на частицу уравновешивается весом частиц за вычетом подъемной (архимедовой) силы

( 1 )

Для газа можно пренебречь архимедовой силой (1).

При переходе во взвешенное состояние перепад давление в слое будет равен весу частиц, приходящихся на единицу площади сечения аппарата :

( 2 )

Это равенство справедливо для ,

где – скорость начала псевдоожижения;

– скорость уноса частиц.

При определении относительного увеличения высоты слоя важной его характеристикой является порозность , представляющая собой долю объема, занятого ожижающим агентом

, ( 3 )

где – общий объем слоя, (куб.м.);

– объем твердых частиц (куб.м.).

Порозность слоя зависит от расхода газа, например, для неподвижного слоя частиц ; для взвешенного ; для пневмотранспорта . Верхняя граница псевдоожиженного состояния соответствует скорости свободного витания частиц . При скорости потока выше скорости витания начинается унос частиц из слоя. В инженерной практике важно установить существование псевдоожиженного слоя в пределах . Для этого необходимо найти величины и , которые рассчитываются по формулам Тодеса

( 4 )

, ( 5 )

где – критерий Архимеда ;

Отчет должен содержать: цель работы, теорию процесса, схему и описание установки, расчет скоростей начала псевдоожижения, скорости износа шариков.