ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ НАСАДОЧНОЙ КОЛОННЫ

Цели работы:

1. Визуальное изучение гидродинамических режимов работынасадочной колонны и иххарактерных особенностей;

2. Опытное определение гидравлических сопротивлений сухойи орошаемой насадок;

3. Расчет скорости воздуха в точке инверсии фаз;

4. Расчет гидравлического сопротивления сухой и орошаемойнасадок;

5. Сопоставление расчетных и опытных гидравлических сопротивлений для значения плотности орошения, заданного преподавателем;

6. Расчет фактора гидродинамического состояния двухфазной системы , сопоставление его с опытным значением.

Описание установки

Установка состоит из модели насадочного аппарата I,ротаметра 2 для измерения расходаводы и ротаметра 3 для измерениярасхода воздуха, вентиля 9 для регулирования расходаводы, U-образного манометра 4 для измерения перепада давления в слое насадки, вентилятора 5 с однофазным электродвигателем М, лабораторного автотрансформатора 6 для регулирования частоты вращения ротора электродвигателя с целью изменения расхода воздуха в колонне.

Привод вентилятора включается тумблером 7. О наличии электропитания на приводе сигнализирует контрольная лампочка 8.

Схема установки

1 – насадочная колонна; 2, 3 – ротаметры; 4 – U-образный дифманометр; 5 – вентилятор; 6 –ЛАТР; 7 – тумблер; 8 – контрольная лампа; 9– вентиль; М – электродвигатель

Модель аппарата 90 мм выполнена из органического стекла.

В качестве насадки использованы керамические кольца Рашига15х15х2, засыпанные навалом высотой слоя 0.3 м.

Основные характеристики насадки:

Свободный объем ;

Удельная поверхность ;

Эквивалентный диаметр .

Обработка результатов опыта

1. Массовые расходы фаз

массовый расход газа,

1)

…

14)

массовый расход жидкости,

2. Скорость захлебывания

3. Фиктивные скорости газа в насадке

1)

…

14)

4. Критерий Рейнольдса

Для газовой фазы

1)

…

14)

Для жидкой фазы

где плотность орошения

5. Гидравлическое сопротивление сухой насадки

где

1.	1,622931
2.	1,609943
3.	1,604516
4.	1,599719
5.	1,595022
6.	1,590832
7.	1,586685
8.	1,581982
9.	1,577521
10.	1,57613
11.	1,573491
12.	1,572252
13.	1,571037
14.	1,569874

1)

…

14)

6. Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки

где эмпирические коэффициенты.

1)

…

14)

7. Гидродинамический фактор

1)

…

14)

где

1)

…

14)

Результаты опытов и расчетов

Воздух	Вода	Сопротивление, Па
Показания дифманометра диафрагмы, кПа								Сухой насадки	Орошаемой насадки
0,20	4,5	5,4	0,707	547,188		0,03		0,01	0,0178	0,01	0,0193		0,355
0,37	6,2	7,44	0,975	754,609	0,03	0,0336	0,03	0,0392		0,455
0,50	7,1	8,52	1,116	863,737	0,04	0,0439	0,05	0,0537	0,25	0,522
0,61		9,6	1,258	973,639	0,05	0,0556	0,06	0,0719	0,2	0,601
0,80		10,8	1,415	1095,151	0,06	0,0701	0,08	0,0969	0,33	0,703
0,97			1,572	1216,662	0,08	0,0863	0,1	0,1280	0,25	0,825
1,26	11,1	13,32	1,745	1350,557	0,11	0,1061	0,14	0,1709	0,27	0,986
1,62	12,5		1,965	1520,828	0,14	0,1341	0,18	0,2410	0,29	1,238
1,96		16,8	2,200	1702,708	0,17	0,1676	0,23	0,3397	0,35	1,584
2,20	14,5	17,4	2,279	1763,85	0,19	0,1797	0,26	0,3794	0,37	1,721
2,56	15,5	18,6	2,437	1886,136	0,22	0,2051	0,43	0,4701	0,96	2,066
2,74		19,2	2,515	1946,5044	0,24	0,2183	0,67	0,5208	1,79	2,210
2,91	16,5	19,8	2,594	2007,647	0,26	0,2321	0,81	0,5767	2,12	2,404
3,09		20,4	2,672	2068,016	0,27	0,2460	1,12	0,6365	3,15	2,612

Эксперимент Расчет

Вывод:

В результате данной лабораторной работы мы визуально изучили гидродинамические режимы работы насадочной колонны и их характерные особенности;

определили гидравлические сопротивления сухой и орошаемой насадок;

рассчитали скорости воздуха в точке инверсии фаз;

рассчитали гидравлическое сопротивление сухой и орошаемой насадок;

сопоставили расчетные и опытные гидравлические сопротивления для значения плотности орошения;

рассчитали фактор гидродинамического состояния двухфазной системы , сопоставили его с опытным значением.

Поиск по сайту: