Описание экспериментальной установки

Лабораторная установка (рисунок 4 и 5) состоит: компрессора, который нагнетает сжатый воздух в эталонную емкость и коллектор; кранов отделяющих коллектор от измерительных емкостей, в которых содержится образцы сыпучих материалов; цифрового измерителя ТРМ 200 с датчиками давления.

Рисунок 4 – Схема установки для определения насыпной плотности сыпучего материала

1 – эталонная емкость, 2 – измерительные емкости для образцов материалов, 3 – компрессор, 4 – кран компрессора, 5 – кран сброса давления, 6 – коллектор, 7 – краны для подключения емкостей к коллектору, 8 – термопара, 9 – цифровой измеритель ТРМ 200, 10 – датчик давления.

Порядок проведения работы:

Определение насыпной плотности

1. Изучить методические указания, заготовить форму отчета о проведенной работе, в которую внести название и цель работы, основные сведения об изучаемых процессах, схему экспериментальной установки, переписать исходные данные из таблицы 2, заготовить таблицы 3 и 4 для записи результатов измерений и вычислений.

2. Открыть кран компрессора (4), краны для подключения емкостей к коллектору (7) оставить закрытыми.

3. Включить лабораторную установку с помощью автоматического выключателя 220В.

4. Включить компьютер и запустить программу проведения лабораторной работы «Определение насыпной плотности».

5. Включить компрессор (3) кнопкой «ВК1».

6. При достижении максимального давления в системе закрыть кран компрессора (4) и выключить компрессор.

Таблица 2 – Исходных данных.

№ емкости	Наименование сыпучего продукта	Насыпной объем, мл	Вес тары, г	Вес брутто, г
	Фасоль	1000	664	1259
	Пшено	1000	705	1247
	Рис	1000	647	1160
4.	Горох	1000	639	1210

7. Записать полученное давление в таблицу 3.

8. Открыть один кран (7) в емкость с испытуемым материалом.

9. Записать установившееся давление в системе в таблицу 3.

10. Рассчитать абсолютные давления

,

.

11. Рассчитать насыпную плотность, плотность частиц и пористость по формуле (1-4).

12. Результаты записать в таблицу 3.

13. Повторяя пункты 2-12 аналогично провести испытания для остальных материалов.

Определение размера и формы частиц

14. Отвесить 3 г каждого из образца частиц. Сосчитать число частиц входящих в навеску n_i для каждого образца. Определить среднюю массу одной частицы как (мг) и занести результаты в таблицу 4.

15. Отобрать 5 наиболее характерных частиц для каждого образца и с помощью цифрового микроскопа и системы машинного зрения описать форму и определить их линейные размеры. Осредненные результаты измерений занести в таблицу 4.

16. Оценить характер поверхности и зарисовать форму частиц.

17. Построить график зависимости пористости насыпного материала от среднего диаметра частиц.

18. Сравнить полученные результаты по всем пунктам, для каждого сделать и записать выводы. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 3 – Результаты измерений и вычислений

№ об.	Наиме-нование частиц	Масса, г			Давление, кПа		Объем пор, см3	Плот-ность, г/см3			Порис-тость %
		m0	m	mч			Vi	н,		ч,	п
1
2
3
4

Таблица 4 – Результаты измерений

№ образцов	ni	mi, мг	Характерные размеры	Средний размер		Характеристика поверхности		Рисунок частиц	Фор-ма час-тиц
1
2
3
4

Контрольные вопросы:

1. Как соотносятся между собой насыпная и истинная плотности сыпучих сред?

2. От чего зависит пористость сыпучего материала - размера, формы частиц и других факторов?

3. Как влияет характер поверхности на сыпучесть материалов?

4. Какие свойства твердых и жидких веществ обуславливают ситуации в поведении сыпучих сред, показанные на рис. 1.5? К чему это приводит на практике?

5. Выведите на экран материалы конференции ASME по хранению и транспортировке сыпучих материалов [3] и опишите причины аварий, произошедших при хранении и транспортировке сыпучих материалов.