![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Схема установки
Обработка результатов опытов: Таблица 1.
Таблица 2.
1)Находим скорость истечения для круглого устройства
2. Расход жидкость.
3) Опытное значение скорости истечения. 4) Опытное значение расхода
5) Время опорожнения резервуара постоянного сечения:
Вывод: в ходе лабораторной работы мы ознакомились с конструкцией отверстий в «тонкой стенке», насадок и особенностями истечения из них. Определили по напору скорости истечения через различные отверстия и цилиндрическую насадку, сравнили полученные величины с опытными значениями, рассчитанными по измеренным координатам. Определили расход воды при истечении через различные отверстия и цилиндрические насадки, сравнили полученные величины с опытными значениями, измеренными объемным методом. Рассчитали время истечения воды через отверстия в «тонкой стенке» или цилиндрические насадки при переменном напоре и сравнение расчетного значения с опытным, измеренным с помощью секундомера.
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет» Кафедра: «Процессы и аппараты химических технологий»
ОТЧЁТ по лабораторной работе №11 «Изучение гидродинамики зернистого слоя»
Выполнил: Проверил: профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.
г.Казань, 2014г.
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 Δ p 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
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
2. Нашли расчетное значение 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
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.
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:
Таблица определения опытных значений коэффициента теплопередачи:
Та блица приближённого расчёта коэффициента теплопередачи:
Пример обработки данных: 1)средняя температура теплоносителя: 2) тепловая нагрузка теплообменника: 3) средняя тепловая нагрузка теплообменника:
4)средняя движущая сила теплопередачи:
4) площадь поперечного сечения: 5) смоченный периметр: 6) средняя скорость теплоносителя:
7) эквивалентный диаметр: 8) критерий Рейнольдса: 9) критерий Прандтля: 10) критерий Нуссельта а) критерий Нуссельта для горячего: б) критерий Нуссельта для холодного:
11) коэффициент теплоотдачи: 12) суммарное термическое сопротивление стенки:
14)коэффициент теплопередачи:
Вывод: 1. ознакомились со схемой установки и конструкцией теплообменника типа «труба в трубе»; 2. наши опытные и расчетные значения коэффициента теплопередачи при различных 3. проанализировали влияние различных факторов на коэффициент теплоотдачи и 4.
Цель работы: 1. Визуальное наблюдение режимов работы ситчатой и колпачковой тарелок. 2. Экспериментальное определение гидравлического сопротивления сухой тарелки. 3. Экспериментальное определение гидравлического сопротивления орошаемой тарелки. 4. Расчетное определение гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелок. 5. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов. 6. Сопоставление гидравлического сопротивления ситчатой и колпачковой тарелок. Принадлежности: Установки состоят из колонн 1 с тремя колпачковыми или ситчатыми тарелками(исследуется средняя тарелка); ротаметра 2 для измерения расхода жидкости; диафрагмы 3, соединенной с наклонным дифманометром 4 для измерения расхода воздуха; указателя 5 уровня жидкости на тарелке; наклонного дифманометра 6 для измерения гидравлического сопротивления тарелки. Схема установки:
Расчетные формулы: 1. гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки рассчитывается по формуле: , где 2. сопротивление сухой тарелки определяется по уравнению: , где 3. потеря давления на преодоление сил поверхностного натяжения жидкости при входе газа в слой жидкости определяется по формуле: , где σ – коэффициент поверхностного натяжения, , где S 4. сопротивление газожидкостного слоя рассчитывается по формуле: , где ρ Таблица опытных данных и результатов расчёта: Таблица №1. Опытные и расчетные результаты для сухой тарелки:
Таблица №2. Опытные результаты для орошаемой тарелки:
Таблица №3. Опытные и расчетные результаты:
Пример обработки данных: гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки: сопротивление сухой тарелки: коэффициент сопротивления для ситчатой тарелки принимается равным ξ = 1, 8, а для колпачковой тарелки- ξ = 5, 0; скорость газа
потеря давления на преодоление сил поверхностного натяжения жидкости при входе газа в слой жидкости: Для ситчатой тарелки S сопротивление газожидкостного слоя: Вывод: 1. Визуально наблюдали режимы работы ситчатой и колпачковой тарелок. 2. Экспериментально определили гидравлическое сопротивление сухой тарелки. 3. Экспериментально определили гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки. 4. Расчетным путём определили гидравлическое сопротивление сухой и орошаемой тарелок. 5. Сравнили экспериментальные и расчетные данные результатов. 6. Сопоставили гидравлическое сопротивление ситчатой и колпачковой тарелок.
Цель работы: 1. визуальное изучение гидродинамических режимов работы насадочной колонны и их характерных особенностей; 2. опытное определение гидравлических сопротивлений сухой и орошаемой насадок; 3. расчет скорости воздуха в точке инверсии фаз; 4. расчет гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадок; 5. сопоставление расчетных и опытных гидравлических сопротивлений для значения плотности орошения, заданного преподавателем; 6. расчет фактора гидродинамического состояния двухфазной системы f, сопоставление его с опытным значением. Принадлежности: Модель аппарата ∅ 100 м выполнена из органического стекла. В качестве насадки использованы керамические кольца Рашига 15х15х2, засыпанные навалом высотой слоя 0.3 м. Основные характеристики насадки: свободный объем Схема установки: Расчетные формулы: Определение массового расхода фаз Определение массового расхода фаз Определение фиктивной скорости газа Определение гидравлического сопротивления сухой насадки Определение эквивалентного диаметра канала насадкой Коэффициент гидравлического сопротивления Для насадок, засыпанных внавал, При Re≤ 40 При Re> 40 Критерий Рейнольдса определяется по формуле
Определение гидродинамического фактора f: Коэффициент С может быть найден следующем образом: Определение гидравлического сопротивления орошаемой насадки Таблица опытных данных и результатов расчёта:
Пример обработки данных: Определение массового расхода фаз Определение массового расхода фаз Определение фиктивной скорости газа Определение гидравлического сопротивления сухой насадки Определение эквивалентного диаметра канала насадкой Коэффициент гидравлического сопротивления Для насадок, засыпанных внавал, При Re≤ 40 При Re> 40 Критерий Рейнольдса определяется по формуле
Определение гидродинамического фактора f: Коэффициент С может быть найден следующем образом: Определение гидравлического сопротивления орошаемой насадки Вывод: 1. визуальное изучение гидродинамических режимов работы насадочной колонны и их характерных особенностей; 2. опытное определение гидравлических сопротивлений сухой и орошаемой насадок; 3. расчет скорости воздуха в точке инверсии фаз; 4. расчет гидравлического сопротивления сухой и орошаемой насадок; 5. сопоставление расчетных и опытных гидравлических сопротивлений для значения плотности орошения, заданного преподавателем; 6. расчет фактора гидродинамического состояния двухфазной системы f, сопоставление его с опытным значением.
Цель работы: 1. Знакомство с устройством и работой лабораторной установки периодической ректификации. 2. Определение числа теоретических ступеней изменения концентрации N 3. Нахождение опытных и расчетных значений ЧЕП и ВЕП лабораторной пленочной ректификационной колонны. 4. Математическое моделирование ректификационной колонны на компьютере, нахождение расчетного значения состава дистиллята и сопоставление его с опытным. Принадлежности: Основными элементами установки периодической ректификации, представленной на рис., являются: трубчатая ректификационная колонна 1, куб-испаритель 2, электронагреватель 3, дефлегматор 4, холодильник дистиллята 5, сборник дистиллята 6, автотрансформатор 7 и контрольно-измерительные приборы. Схема установки:
результаты измерений таблица 1
Обработка опытных данных 1. определение опытных значений числа теоретических ступеней Таблица 2
По данным таблицы 2 строится равновесная линия у*(х) на у-х диаграмме.
Определили число ступеней изменения концентрации. 2. приближенное определение опытных значений числа Приближенно определили число единиц переноса по графику: 3. приближенное определение расчетных значений высоты ρ х1 =735 кг/м3; ρ х2 = 958 кг/м3; ρ у1 = 1, 5 кг/м3; ρ у2 = 0, 58 кг/м3; μ х1 = 0, 4∙ 10-3 Па∙ с; μ х2 = 0, 28∙ 10-3 Па∙ с; μ у1 = 0, 9∙ 10-5 Па∙ с; μ у2 = 1, 2∙ 10-5 Па∙ с; М1 = 46 кг/кмоль; М2 = 18 кг/кмоль. Определяем средние концентрации этанола в колонне: Определим скорость пара в колонне Находим плотности, динамические коэффициенты вязкости, коэффициенты диффузии жидкой и паровой фаз, а также мольную массу жидкой смеси:
тогда число единиц переноса будет равно: таблица 3
Вывод: ознакомились с устройством и работой лабораторной установки периодической ректификации; определили число теоретических ступеней изменения концентрации ( «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Лабораторная работа №22 «Изучение процесса ректификации»
Выполнил: Проверил: профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.
г.Казань, 2014г. Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет» Кафедра: «Процессы и аппараты химических технологий»
ОТЧЁТ по лабораторной работе №22 «Изучение процесса ректификации»
Выполнила: Проверил: профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.
г.Казань, 2014г.
|