РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
КАФЕДРА ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
«Гидродинамика неподвижного и псевдоожиженного зернистого слоя».
СТУДЕНТ ГРУППА
I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Визуальное
ознакомление с псевдоожиженным состоянием
слоя зернистого матерbала;
экспериментальное определение скорости
начала псевдоожижения
и гидравлического сопротивления
неподвижного и «кипящего» слоя;
составление экспериментальных и
расчетных величин; расчёт скорости
свободного витания.
II. СХЕМА УСТАНОВКИ
Описание установки
Схема лабораторной установки изображена на рис.1.
Основными элементами лабораторной установки являются колонны К1 и К2 внутренним диаметром 105 мм каждая. В средней части каждой колонны на опорной решётке помещён зернистый материал. Характеристики материалов приводятся в таблице 8.1. практикума.
Высота зернистого слоя в неподвижном состоянии измеряется линейкой.
Перепад давлений в точках до слоя и после него измеряется U-образными дифференциальными манометрами (поз. 1, 2), заполненными водой.
Методика выполнения работы
1. Измерьте линейкой высоту зернистых слоёв в неподвижном состоянии.
2. Перед началом работы закройте вентили В1, В2 и откройте вентиль В3.
3. Приоткрыв вентиль В1 или В2, в зависимости от исследования зернистого слоя полиэтилена или активного угля, зафиксируйте показания манометра, соединённого с диафрагмой hм, и манометра, измеряющего гидравлическое сопротивление слоя pсл .
4. Увеличивая степень открытия вентиля В1 или В2 и, в дальнейшем, при необходимости, уменьшая степень закрытости вентиля В3, зафиксируйте новые показания манометров. Опыты продолжайте до определяемого визуально начала псевдоожижения. Это начало соответствует . Полученных таким образом экспериментальных точек для неподвижного слоя должно быть не менее 4 – 5.
5. После перехода зернистого слоя в псевдоожиженное состояние гидравлическое сопротивление его не изменяется. Проследите постоянство гидравлического сопротивления pсл при увеличении фиктивной скорости воздуха. Последнее измерение проведите при максимальном расходе воздуха, т.е. при полностью открытых вентилях В1 и В2 и полностью закрытом вентиле В3.
6. Выключите воздуходувку и закройте вентили В1 и В2.
III. Выполнение работы
1.Таблицы опытных данных
Характеристики зернистых материалов
.
Характеристика |
Колонна 1 |
Колонна 2 |
Материал частиц |
Полиэтилен |
Активный уголь ФАС |
Плостность частиц ρч, кг/м3 |
832 |
765 |
Размер частиц (диаметр эквивалентного шара), мм |
3,9 |
2,1 (средний диаметр) |
Параметр сферичности |
≈ 0,80 |
--- |
Насыпная плотность ρнас, кг/м3 |
490 |
460 |
Экспериментальные и расчётные величины
Колонна 1
W |
Δhм, мм.водн.ст. |
|
υ0, м/с |
Δpсп, мм.водн.ст. |
1 |
6 |
1,8 |
0,2079 |
5 |
2 |
14 |
3 |
0,3466 |
7 |
3 |
22 |
4 |
0,4622 |
11 |
4 |
27 |
4,3 |
0,4968 |
12 |
5 |
32 |
4,8 |
0,5546 |
13 |
6 |
35 |
5 |
0,5777 |
13 |
7 |
42 |
5,5 |
0,6355 |
13 |
8 |
50 |
6,1 |
0,7048 |
13 |
*103,
м3/с
Колонна 2
W |
Δhм, мм вод.ст. |
*103, м3/с |
υ0, м/с |
Δpсл, мм вод.ст. |
1 |
3 |
1 |
0,1155 |
0 |
2 |
9 |
2,1 |
0,2426 |
0 |
3 |
20 |
3,5 |
0,4044 |
2 |
4 |
22 |
3,8 |
0,4391 |
2 |
5 |
35 |
5 |
0,5777 |
5 |
6 |
35 |
5 |
0,5777 |
5 |
7 |
42 |
5,5 |
0,6355 |
7 |
8 |
50 |
6,1 |
0,7048 |
8 |