1.3. Методики проведения экспериментов
1.3.1. Методика определения условий устойчивой работы ксиа
Под устойчивой работой аппарата понимается отсутствие колебаний уровня газожидкостной смеси в опускных и подъемных трубах и поступление газа в КСИА в условиях Qг = const. Эксперименты выполняются на установке, представленной на рис. 2, в следующей последовательности:
а) Устанавливается сопло известного диаметра d1.
б) Включается центробежный насос при закрытых кранах 11 и 12, кран 13 – открыт.
в) Затем, путем медленного приоткрывания крана 11, устанавливается минимальный расход жидкости Q1 через основное сопло, при котором наблюдается начало устойчивой работы аппарата.
г) Определяется расход жидкости Q1 через основное сопло по показанию ротаметра 5 с использованием тарировочного графика.
д) Определяется расход инжектируемого газа Qг1.
е) Далее, с целью изменения давления Р2 в камере 2, к дополнительному соплу подают жидкость и фиксируют расход жидкости Q2. При этом изменение расхода Q2 начинают с минимально возможных значений, ограниченных условиями устойчивой работы аппарата.
ж) Дальнейшие действия повторяются в изложенной выше последовательности, начиная с пункта "в".
В процессе экспериментов измеряются:
1. Уровень газожидкостной смеси в опускной и подъемной трубах Нсм1, Нсм2, а также в сливной трубе Нсм3.
2. Количество газа, инжектируемого струей в трубы Qг1.
3. Показания дифманометров Δh1 и Δh2.
Результаты экспериментов заносятся в табл. 1.1
Таблица 1.1
Дата эксперимента "___" ____
|
N п/п |
d1, м |
d2, м |
dтр, м |
Q1, м3/с |
Q2, м3/с |
Нсм1, м |
Нсм2, м |
Δh1, м |
Δh2, м |
Qг1, м3/с |
Qг2, м3/с |
tж, °С |
Ратм, мм рт.ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты полученных данных рекомендуется обрабатывать с применением пакета программ MathCAD и Curve Expert.
Требуется получить математическую
зависимость
от геометрических параметров сопла
труб и давлений Р1 и Р2,
т.е.
.
1.3.2. Методика определения производительности ксиа
по газовой фазе
Экспериментальное исследование выполняется на установке, представленной на рис. 2.
При установлении устойчивого режима работы аппарата приступают к измерению расходов газовой фазы, поступающей в верхние газовые емкости. Расходы газовой фазы Qг1.и Qг2 определяются для каждого из значений расходов жидкости через сопла при помощи газовых счетчиков ГСБ-400 6 и 7, подключенных к соответствующей камере.
Объем протекающего газа через счетчик должен быть фиксированным (рекомендуется задаваться значениями Vг = 20 литров). Время прохождения этих объемов фиксируется вручную с помощью секундомеров. Число замеров времени выполняется не менее трех раз. В случае расхождения результатов замеров, количество замеров в одном опыте увеличивается с целью снижения погрешности измерений. Расход газа рассчитывается по уравнению, м3/с
,
(1.10)
где Vг – заданный объем газа, проходящего через объемный счет- чик 6, м3; τ – время прохождения заданного объема газа через счетчик, с.
Расход жидкости определяется по тарировочным графикам, которые построены для каждого ротаметра в зависимости от положения поплавка.
Эксперимент проводится в следующей последовательности:
1. Устанавливается исследуемое сопло и фиксируется его диаметр.
2. Включается центробежный насос при закрытых кранах 11 и 12.
3. При открывании крана 11 устанавливается минимальный расход жидкости Q1 через основное сопло, производится его измерение и измеряется расход газа Qг1.
4. Затем расход жидкости увеличивается (примерно через 10 делений по ротаметру) и вновь снимаются показания счетчиков газа. Измерения повторяются до максимально возможного расхода через установленное сопло.
5. Затем устанавливается дополнительное сопло определенного диаметра.
6. Устанавливается минимальный расход жидкости Q2 через дополнительное сопло и производится его измерение, при этом расход жидкости через основное сопло Q1 поддерживается постоянным.
7. Поддерживая Q1 = const, и увеличивая расход Q2 с некоторым заданным шагом, выполняют измерения расходов фаз.
8. Далее расход Q1 увеличивается, и серия измерений повторяется в той же последовательности и в соответствии с пунктами 6 и 7.
По окончании первой серии экспериментов устанавливаются сопла других диаметров и измерения повторяются в соответствии с пунктами 1–7.
Результаты экспериментов заносятся в таблицу 1.1.
После обработки результатов измерений производится сравнение экспериментальных значений по уносу газа струями, со значениями Qг, рассчитанными по теоретическим уравнениям, известным из литературы (выдаются ведущим занятие преподавателем).