Описание установки и принципа ее работы

В установку входят следующие аппараты и приборы:

1. Колонна из органического стекла с насадкой из колец Рашига:

	диаметр колонны		150 мм,
	высота колонны		1200 мм,
	размеры колец		15 15 2 мм,
	высота слоя насадки		Н = 0,6 м,
	свободный объем насадки		e = 0,7 м^3/м^3,
	удельная поверхность насадки		a = 330 м^2/м^3.

2. Коллектор в комплекте с микроманометром для измерения расхода воздуха.

3. Ротаметр РС-5 для измерения расхода воды.

4. U - образный дифференциальный манометр для измерения гидравлического сопротивления насадки.

Схема установки представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2 - Схема лабораторной установки:

1 – коллектор; 2 - U-образный дифференциальный манометр;

3 – брызгоуловитель, 4 - ороситель; 5-ротаметр РС-5,

6 – колонна с насадкой из колец Рашига, 7 – вентиль,

8- микроманометр; 9 - ручка регулятора напряжения

 

Воздух просасывается через колонну 6 пылесосом, расход его измеряется коллектором 1 в комплекте с микроманометром 8. Величину расхода регулируется плавным вращением ручки регулятора напряжения, подаваемого на пылесос. Вода из водопровода поступает в колонну через вентиль 7 и ротаметр 5. В верхней части колонны установлен брызгоуловитель 3. Замер гидравлического сопротивления колонны производится U - образным дифманометром 2.

Приступить к лабораторной работе можно только после детального ознакомления с установкой.

Пуск установки производится с разрешения преподавателя в следующем порядке:

1. При помощи дифференциального манометра 2 замерить сопротивления сухой насадки при различных расходах воздуха. Изменение расхода воздуха от минимально возможного производится плавным вращением ручки регулятора напряжения 9 из крайнего левого положения по часовой стрелке. При этом расход воздуха контролируется по показаниям микроманометра 8, присоединенного к коллектору 1 через заданные преподавателем интервалы. Сопротивление слоя насадки контролируется по показаниям дифференциального манометра 2

2. Установить заданный преподавателем расход орошающей воды ротаметром РС-5 и произвести замеры сопротивления орошаемой насадки, при тех же показаниях микроманометра 8 (смотреть пункт 1), обращая особое внимание на режимы движения двухфазного потока.

3. Определить сопротивление насадки при захлебывании колонны.

4. Все измеренные величины занести в таблицу 5.

Градуировочные графики для ротаметра и микроманометра находятся на рабочем месте. Расход воздуха определяется с учетом тангенса угла наклона микрометрической трубки (коэффициента К). В качестве жидкости в микроманометре используется спирт плотностью 0,78 г/см³.

 

Таблица 1 - Опытные результаты

Название работы:	«Гидродинамика насадочной колонны»
Дата выполнения работы:
Ф.И.О.
Полученные данные
w Температура воздуха
w Температура воды
w Показания ротаметра РС-5 (по воде)
w Расход воды
Номера точек	Показания микроманометра	Сопротивление сухой насадки DRсух	Сопротивление орошаемой насадки DRорош

Порядок обработки результатов

Сопротивление сухой насадки:

1. По градуировочному графику коллектора с учетом коэффициента К и плотности жидкости, залитой в микроманометр определить расходы воздуха, соответствующие экспериментальным точкам.

2. Для всех экспериментальных точек найти фиктивные скорости воздуха и построить график в координатах lg DR = f(lgW).

3. Вычислить плотность воздуха:

 

,

(11)

 

где	Т - температура, К;
	r о - плотность воздуха при нормальных условиях, равная 1,293 кг/м^3.

4. Выбрав 3 любые экспериментальные точки и выразив для них значения Dr_сух в системе СИ (Н/м²), из уравнения (4) найти опытные значения коэффициента трения l_оп.

5. Для этих же точек рассчитать значения критерия Рейнольдса, принимая для воздуха m_г = 1,8 × 10 ^-5 кг/(м×с). 6

6. По соответствующему уравнению определить теоретические значения коэффициента трения l_теор и сравнить с экспериментальными.