- •Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі м.Әуезов атындағы оңтүстік қазақстан мемлекеттік университеті
- •Зертханалық практикум
- •Оқу құралы
- •Мазмұны
- •«Процестер және аппараты» курсы жалпы инженерлiк дайындауда қорытындылаушы, ал арнаулы (инженерлiк) дайындық бағытында негiз қалаушы пән болып табылады.
- •Зертханалық жұмыс № 1
- •Құбырдың гидравликалық кедергісін анықтау
- •1.1. Теориялық бөлім
- •Жергілікті кедергілерді анықтау
- •Қондырғыны сипаттау
- •1.3. Тәжірибеден алынған мәліметтерді өңдеу
- •1.4. Есептеуді жүргізу тәртібі
- •1.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 2 сұйықтың қозғалыс режимін анықтау
- •2.1. Теориялық бөлім
- •2.2. Қондырғының сипаттамасы
- •2.3. Тәжірибені жүргізу тәсілі
- •2.4. Тәжірибеден алынған мәліметтерді өңдеу
- •2.5. Бақылау сұрақтары
- •Зерханалық жұмыс № 3 Қатты заттар бөлшектерін қабатының жалған сұйылу гидравликасын зерттеу
- •3.1. Теориялық бөлім
- •3.2. Қондырғының сипаттамасы
- •3.3. Тәжірибені жүргізу тәсілі
- •3.4. Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу
- •3.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 4 Араластыруға жұмсалған энергияны анықтау
- •4.1. Теориялық бөлім
- •4.2. Қондырғыны сипаттау
- •4.3. Жұмысты жүргізу әдісі
- •4.4. Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу
- •5.2. Қондырғыны сипаттау
- •5.3. Жұмысты жүргізу реті
- •5.4. Тәжірибеден алынған мәліметтерді талдау
- •5.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 6 Сүзу процесінің турақтыларын анықтау.
- •6.1 Теориялық бөлім
- •6.2. Қондырғының сипаттамасы
- •6.1. Қондырғының сипаттамасы
- •6.4. Тәжірибе мәліметтерш өңдеу
- •7.2.Қондырғының сипаттамасы
- •7.3. Тәжірибені жүргізу жұмыстары
- •7.4.Обработка опытных данных
- •7.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 8 жылу алмастырғыштың «түтік ішінде түтік» үлгісінің жылу өту коэффициентін анықтау.
- •8.1. Теориялық бөлім
- •8.2. Қондырғының сипаттамасы және жұмыс жүргізу методикасы.
- •8.3. Қондырғының жұмысы.
- •Қондырғыны жұмысқа қосу.
- •8.4. Тәжірибеден алынған деректерді өңдеу.
- •8. 5 Бақылау сұрақтары.
- •Зертханалық жұмыс № 9 Қондырылған колоннаның (бағананың) гидравликалық кедергісін зерттеу.
- •9.1. Теориялық бөлім
- •9.2. Қондырғыны сипаттау.
- •9.3. Тәжірибені жүргізу жұмысы
- •9.4. Тәжірибеден алынған деректерді өңдеу
- •9.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 10 радиациялық кептіру процесін зерттеу
- •10.1. Теориялық бөлім
- •Кептірудің тепе-теңдігі
- •Ылғалдың материалмен байланыс түрлері
- •Материалдың ылғалдылығы
- •Кептіру кинетикасы
- •10.2. Қондырманың сипаттамасы
- •10.3. Тәжірибені жүргізу тәсілі
- •10.4. Тәжірибеден алынған деректерді өңдеу
- •10.5. Бақылау сұрақтары:
- •Зертханалық жұмыс № 11 Сұйықтарды жай айдау
- •11.1. Теориялық бөлім
- •11.2. Қондырғының сипаттамасы
- •11.3. Тәжірибе жүргізу тәртібі
- •11.4. Тәжірибеден алынған мәліметтерді өңдеу
- •11.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 12 Қысымдағы жазық бетті сүзгіні сынау
- •12.1. Теориялық бөлім.
- •13.2. Қондырғының сипаттамасы
- •12.4. Тәжірибе мәліметтерін қорытындылау
- •12.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханал ық жұмыс № 13 Циклонда газды шаңнан тазалау
- •13.1. Теориялық бөлім
- •13.2. Зертханалық қондырғының сипаттамасы
- •13.3. Жұмысты жүргізу тәсілі
- •13.4. Алынған мәліметтерді өңдеу
- •Қабылданған белгілеулер:
- •13.5. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 14 Жалған сұйылу және пневмотасымалдаудағы екі фазалы ағын гидродинамикасының негіздері
- •14.1. Теориялық бөлім
- •Қабаттың гидравликалық кедергісі
- •Жалған сұйылу жылдамдығы
- •Ұшырып әкету (еркін қозғалыс) жылдамдығы.
- •Пневмотасымалдау (Пневмотранспорт)
- •14.2. Зертханалық қондырғының сипаттамасы
- •14.3. Тәжірибені орындау тәсілі
- •14.4. Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу
- •14.6. Бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыс № 15 Сұйық ортада араластыру процестерін зерттеу
- •15.1. Теориялық бөлім
- •Арасаластыруға жұмсалған қуаттың шығыны
- •Араластырғыштары бар аппараттардағы жылдамдық өрісі.
- •15.2. Зертханалық қондырғының сипаттамасы
- •15.3. Зертханалық жұмысты орындау тәртібі
- •15.4. Сұйықтың еркін пішінді бетін зерттегендегі зертханалық жұмысты орындау тәртібі
- •Зертханалық қондырғының сипаттамасы
- •16.3. Зерттеуді жүргізу әдістемесі және тәжірибе нәтижелерін өңдеу.
- •16.5. Бақылау сұрақтары
4.3. Жұмысты жүргізу әдісі
1. Жетектің жұмысын тексеріп, динамометрдің тілін нөльдік бағытқа келтіреді
2.
Динамометрдің серіппесінің бос ұшын
өлшейді
.
3. Электродвигатель жұмысқа қосылады.
4. Динамометрдің серіппесінің тілі нөльдік бағытқа бұрылғанша тартылады.
5.
Араластырғыштың
әртүрлі айналу санына сәйкес динамометрдің
серіппесінің ұшы өлшенеді
.
6. Электродвигательдің жұмысы тоқтатылады..
7.
Жетектің
бауын басқа шкивке жалғап тәжірибе
біліктің басқа айналу санына байланысты
қайталанады
,
Сур. 4.1. Қондырғының сипаттамасы
1 - мотор-редуктор; 2 –араластырғыш қойылған ыдыс; 3, 4, 5, 6 - шкивтер;
7 - бұлғауыш; 8 – нөлдік көрсеткіш.
4.4. Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу
Серіппенің ұшының 1 мм жылжығаны 4 грамм күшке тең. Серіппенің бос ұшының нақты қаншаға жылжығанын біле отырып, оның тартылу күшін анықтайды:
F=
(
-
)
(4.5)
Динамометрдің
тартылу күшінің иіні
д=75
мм, бұлғауыштың білігінің жұмыстық
моменті:
Май =F· д (4.6)
(4.7)
мұнда: ii – беріліс саны;
D0 – араластырғыштың білігіндегі шкивтің диаметрі, D0 =38 мм;
Di – двигатель білігіндегі шкивтердің диаметрлері, мм;
Шкивтердің размері: D1 = 38 мм; D2 = 52 мм; D3 = 66мм.
Двигатель білігінің минуттық айналу саны 1410 айн/мин тең екенін ескере отырып, бұлғауыш білігінің айналу саны есептелінеді:
ni=
(айн/с) (4.8)
Бұлғауыштың білігінің қуаты:
N = Май·2πni (4.9)
Араластыру кезінде Рейнольдс саны :
(4.10)
мұнда: n – бұлғауыш білігінің айналу саны.
d=50 мм –қалақтардың диаметрі
Бұдан соң Эйлер саны анықталады:
(4.11)
Әрбір айналу санына байланысты есептеу жоғарыда көрсетілгендей жүргізіледі.Бұдан әрі ЕuM = f(ReМ) графигін логарифмдік координаттар жүйесінде, құрады (4.2-сурет).
Соның нәтижесінде төмендегідей критериальдық мағынаға тең түзу табылады: ЕuM = C ·(ReЦ)-m.
Бұрыштың тангенсі m мәнін береді, ал ордина осін кесіп өтетін кесінді lgC мәнін береді, осыдан С мәнін табуға болады .
tgα = m
ЕuM = C·(ReЦ) Lg EuM = lgC – mlg ReM
«С» көбейткішін график арқылы (ОА) төмендегі шарт орындалған кезде табуға болады:
Lg ReM = 0 болған кезде Lg EuM + C =0
С және m коэффициентерінің мәндері арқылы критериалды теңдікті және пайдаланған қуатты N табуға болады.
lgEuM
lgReЦ
4.2 сурет. Логарифмдік координаттар жүйесі
4.5. Бақылау сұрақтары
1. Сұйық ортада араластырудың маңызы.
2. Бұлғауыш білігінің қуаты қалай анықталады?
3. Араластыру кезінде Рейнольдс және Фруд сандарының физикалық мағынасы қандай?
4. Критери қуатының Еu физикалық мағынасы қандай?
5. С және m коэффициентері қалай анықталады?
ЗЕРХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС № 5
Ортадан тепкіш желдеткішінің сипаттамаларын анықтау
Жұмыстың мақсаты: Желдеткіштер мен торлардың эксперименталды сипаттамасын құру және жұмыс нүктелерінің параметрлерін анықтау
5.1. Теориялық бөлім
Ортадан тепкіш желдеткішінің тұрақты айналым санындағы жұмысы төмендегі шамалармен сипатталады:
1 – Өнімділік Q, м3/с;
2 – туындайтын қысым ("тегеурін"), H, н/м2 немесе Р, мм сын.бағ.
3 – шығындалатын куат N, Вт;
4 – пайдалы әсер коэффиценті , %.
Желдеткішінің бұл Q, Р, шамалары бір-бірімен өзара байланысқан және олардың біреуінің өзгерісі қалғанының да өзгеруіне әкеп соғады Р = f(Q), N = f(Q), = f(Q) графикалық тәуелділіктер, желдеткіштің сипаттамалары болып табылады.
Теориялық есептеулердің негізінде бұл сипаттамалары жетерліктей дәлдікпен тұрғызу мүмкін емес. Сондықтан да практикада тәжірибелік жолдармен алынған, желдеткіштің сипаттамаларын қолдану кең орын алған. Ортадан тепкіш желдеткішінің тұрақты айналым санындағы n1 типтік сипаттамасы 5.1-суретте көрсетілген.
Желдеткіштің сипаттамасы айналымның өзге санында n2, Q, Р, N шамаларының өзгерісі келесі келтірілген қатынастармен анықтайды.
Ортадан тепкіш желдеткішінің сипаттамасы:
(5.1)
Желдеткіштердің сипаттамалары, оның әртүрлі жағдайлардағы жұмысы мен желдету қондырғыларын жобалауға желдеткіштерді таңдауды анықтауға мүмкіндік береді.
Егер айдау кеңістігі аймағында Рк қайсібір құбыр немесе канал арқылы газ өтсе. Онда газдың жоғалтқан қысымы НС, газ жылдамдығына (Рс.к.), үйкелісті жеңуге және тордың барлық жергілікті кедергісіне (Ру+Рж.к.), гидростатикалық қысымды жеңуге; көтеру биіктігіне (Р) және қысым айырымдарына жұмсалады:
(5.2)
Мұндағы:
үйкеліс
коэффиценті (өлшемсіз шама).
құбырдың
диаметрі, м;
құбырдың
ұзындығы, м;
жергілікті
кедергі коэффиценті;
ағын
жылдамдығы, м/с;
газдың
тығыздығы, кг/м3;
(5.2) теңдеуге шығын теңдеуінің жылдамдық мәнін қойсақ:
(5.3)
онда:
(5.4)
мұндағы: Qc - құбыр арқылы өтіп жатқан газ шығыны (тор), м3/с;
f-құбырдың көлденең қима ауданы, м2;
Осыдан:
,
деп
жазып
тордың
келесі түрдегі теңдеудін аламыз:
(5.5)
Сур. 5.1. Ортадан тепкіш желдеткішінің сипаттамалары.
Бұл тендеу, құбырдың барлық гидравликалық кедергілерін жеңіп келе жатқан құбыр бойындағы газбен QC тордың жоғалтқан қысымы НС, арасындағы шығын тәуелділігін көрсетеді.
Рк=0, Рт=0 болғанда (5.5) тендеуінің +оң жағыңдағы қосынды 0-ге айналады да тор қисығы координаттың басы арқылы өтеді: HC = aQC2. Желдеткіш торға жұмыс істегенде: Q = QC ; Н = НС , себебі ол тордың бүтіндей кедергісін РС, жеңуге жұмсалатын қысым НС тудырады.
Егер желдеткіші сипаттайтын Q – H, Q – N, Q - және Qт – Hт (Q – H масштабындай етіп), Q=Qт және Н=Нт болатын А жұмыс нүктесін табуға болады және желдеткіштің берілген торындағы жұмыс барысының барлық сипаттамаларын анықтауға болады. Осы жағдайда жұмыс нүктесі, желдеткішті қолданудың қолайлығын бағалауға мүмкіндік береді.
