实验6多相流流动特性冷模实验

《实验6多相流流动特性冷模实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验六多相流流动特性冷模实验装置1、教学目的与要求：在化工过程及有关工业生产中，多相混合工艺占有很重要的地位，而其中最常用的混合设备是固-液体系搅拌槽。固-液体系搅拌槽在采矿、食品、石油化工、造纸、能源工业、城市及工业废水处理中的得到了极为广泛的应用。固液悬浮技术研究的重点是如何以最小的能耗获得所需要的悬浮效果。衡量一个搅拌桨悬浮效果好坏的最主要判据是：使固体粒子离底悬浮的最低搅拌功率Pjs。本试验的重点是测量使固体粒子离底悬浮的最低搅拌转速Njs，通过计算得出搅拌功率Pjs。实验目的有两点：(1)测定搅拌桨安装高度变化对悬浮效果的影响。(2)了解挡板对Pjs的影响。2.基本原理

2、：离底悬浮的最低搅拌转速Njs定义为：使固体粒子在搅拌槽底静止时间小于2秒时所需的搅拌转速。在一定范围内，搅拌桨安装高度对固-液悬浮效果有明显的影响，安装位置越高，Njs越大。输入功率定义为搅拌桨提供给流体的实际功率。3.实验装置：本实验装置简图如图1所示：如简图中所示：电机及减速机（4）的转速由调频器（3）来控制。本实验装置电机转速：1400rpm，功率：1.1kW，减速机速比：i=2.64；搅拌轴最高允许转速：378rpm。【对应的电机转速Nmotor=1000rpm】空转转速不允许超过20rpm，且空转时间不允许超过1分钟。3图1搅拌实验装置流程图1——反光镜2——转速计（

3、备用）3——调频器4——电机及减速机5——搅拌轴6——搅拌槽7——挡板8——搅拌桨实验条件：液相：自来水；搅拌槽直径T=0.28m，CBY桨直径0.092m。液位高度：0.28m。固相：树脂。4.实验方法：（1）转速的测定本实验搅拌转速通过读取变频器显示面板上的电机转速Nmotor除以减速机速比i得到。N=Nmotor/2.64(rpm)Njs的测定Njs的测定采用观察法。调节搅拌转速[由高向低]，通过反光镜观察的固体粒子在槽底的静止时间。当静止时间小于2秒时记录搅拌转速。相同条件下需重复一次，取两次数平均。（2）搅拌功率计算搅拌功率P可用下式计算：P=NpρN3D5[W]式中，

4、Np—功率准数，ρ—液体密度[kg/m3]，N—搅拌转速[1/s]，D—搅拌桨直径[m]，不同搅拌桨的相关数据见下表1。3表1搅拌桨的相关数据Np(有挡板)Np(无挡板)三叶CBY0.27-------5.数据处理（1）搅拌桨安装高度（变化4个）对Njs的影响(液位：0.28m，桨直径：0.092m)CBY搅拌桨安装高度[m]P[W]Njs[rpm]C/T=0.3(0.083m)C/T=0.4(0.11m)C/T=0.5(0.138m)C/T=0.6(0.166m)无挡板C/T=0.6(0.166m)------6．思考题：（1）简单画出不同条件颗粒的悬浮区域。（2）简单画出不同

5、安装高度时最后悬浮颗粒在搅拌槽底的位置。（3）搅拌桨安装高度对Njs有何影响？Njs与搅拌桨安装高度的几次方成比例？（4）相同搅拌桨安装高度下，挡板对Njs有何影响？7．注意事项：（1）搅拌实验装置是旋转设备，实验过程中严禁接触旋转部件，如电机、减速机、搅拌轴及搅拌桨。长头发的同学必须将头发盘起。（2）本实验装置的搅拌最高允许转速：378rpm【对应的电机转速Nmotor=1000rpm】，实验过程中不允许超过最高允许转速操作。（3）调整搅拌桨安装高度时搅拌装置必须停止！并切断电源！（4）实验过程中严禁喧哗、打闹！3