Цель работы:

1)изучение зависимости сопротивления слоя зернистого материала от скорости воздуха;

2)cравнение расчетных и экспериментальных значений критической скорости, и сопротивления , а также порозности взвешенного слоя.

Состояние и условия существования взвешенного слоя зависят от скорости восходящего потока газа или жидкости, а также от физических свойств системы – плотности, вязкости среды, размеров и плотности частиц и др.

На рис.1 показаны различные состояния слоя зернистого материала в зависимости от фиктивной скорости газового или жидкостного потока, проходящего через слой.

Рис.1. Взвешенный слой при различных скоростях газового потока.

а–неподвижный слой (режим фильтрации газа);

б–однородный псевдоожиженный слой;

в–неоднородный псевдоожиженный слой;

г–унос твердых частиц;

д–взвешенный слой с поршнеобразованием;

е–взвешенный слой с каналообразованием;

График зависимости Δp от фиктивной скорости w газового

или жидкостного потока, проходящего через слой:

Условием перехода неподвижного слоя твердых частиц в взвешенное состояние является равенство давления со стороны среды и веса слоя, приходящегося на единицу площади его поперечного сечения. На рис.2 показано изменение сопротивления слоя зернистого материала в зависимости от фиктивной скорости газового или жидкостного потока, проходящего через слой cнизу вверх.

а–кривая идеального псевдоожижения;

б–реальные кривые псевдоожижения;

в–кривая псевдоожижения для слоя с поршнеобразованием (кривая1) и с каналообразованием (кривая2)

Схема экспериментальной установки:

1-корпус;

2-нижняясетка;

3-слойчастиц;

4-верхняясетка;

5-диафрагма;

6-дифманометрдиафрагмы;

7-дифманометр;

8-ЛАТР;

9 -вентилятор;

10-электродвигатель

№	∆P диаф-рагмы мм вод ст	V м3/с	W0 м/с	м/с		∆Pсл, Па		hсл, м	ε
				эксп.	расч.	эксп.	расч.		расч.	эксп.
1	2	0.0026	0.59	1.22	0.96	35	91.83	0.06	0.42	0.42
2	4	0.0038	0.86			140	184.07	0.06	0.49	0.42
3	6	0.0045	1.02			220	252.43	0.06	0.53	0.42
4	8	0.0054	1.22			270	263.02	0.065	0.6	0.46
5	10	0.006	1.36			270	253.45	0.07	0.61	0.50
6	12	0.0066	1.50			270	187.67	0.085	0.62	0.59

Таблица измеренных и рассчитанных величин:

Справочный материал к расчетам: d – 0,005 м – диаметр шарообразной частицы; плотность воздуха = 1,29 кг/м3 – плотность воздуха; 1,8*10^-5 Па с – вязкость воздуха; 850 кг/м3 – плотность частицы.

1. По соотношению определили фиктивные скорости газа w ₀ для всех опытов.

2. Нашли расчетное значение расч., используя последовательные соотношения

3. Найдем расчетное гидравлическое сопротивление неподвижного слоя по соотношениям считая частицы шарообразными (Ф=1) и псевдоожиженного

Порозность

;

Удельная поверхность а, ;

; ;

Коэфф. Сопратив

Гидродинамическое сопротивление неподвижного слоя

4. Определили экспериментальные значения порозности псевдоожиженного слоя ,а расчетные - по графической зависимости

Экспериментальные значения порозности :

;

Критерий Лященко:

5. На основании данных отчетной таблицы построили график зависимости по которому определили экспериментальное значение критической скорости , соответствующее началу псевдоожижения.

Вывод: Мы изучили гидродинамику зернистого слоя, изучили зависимости сопротивления слоя зернистого материала от скорости воздуха; cравнили расчетные и экспериментальные значения критической скорости, и сопротивления, а также порозности взвешенного слоя.

Казанский национальный исследовательский технологический университет ОТЧЁТ по лабораторной работе по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии» работа №_____ « Изучение теплообмена в теплообменнике типа «труба в трубе» » Руководитель профессор ____________ А.В. Клинов Исполнитель Казань-2014 Казань 2014

Цель работы:

1. Ознакомится со схемой установки и конструкцией теплообменника типа «труба в трубе»;

2. Найти опытные и расчетные значения коэффициента теплопередачи при различных условиях проведения эксперимента;

3. Проанализировать влияние различных факторов на коэффициент теплоотдачи и теплопередачи.

Принадлежности:

Двухсекционный теплообменник типа «труба в трубе», трубопроводы для подвода и отвода холодной и горячей воды, запорные арматуры и контрольно-измерительные приборы.

Схема установки:

Таблица опытных данных и результатов расчёта:

№ опыта	Показания ротаметра		Расход воды		Температуры теплоносителей
	для горячей воды, деления	для холодной воды, деления
1	60	40	69,08	43,96	51,3	43,30	14,6	25,20
2	60	40	69,08	100,48	51,2	40,65	14,2	20,84

Таблица определения опытных значений коэффициента теплопередачи:

№ опыта
1	26,32	47,3	19,9	2310,93	1948,53	2129,73	525,560
2	27,52	45,92	17,52	3061,98	2789,92	2925,95	688,796

Таблица приближённого расчёта коэффициента теплопередачи:

№ опыта
1	0,343	0,067	5489	1336,77	------------	1792,125	501,25	344,47
2	0,343	0,154	5489	3055,49	------------	1792,125	705,24	429,84