Изучение гидродинамики колпачковой тарелки (123189)

Посмотреть архив целиком













Лабораторная работа

«Изучение гидродинамики колпачковой тарелки»


Цель работы: Определение экспериментального значения коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки; экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления орошаемой тарелки ΔР от скорости газа в колонне; ознакомление с работой колпачковой тарелки в различных режимах на основе визуальных наблюдений.


Описание экспериментальной установки


Рис 1.1. Схема экспериментальной установки для исследования гидродинамики колпачковой тарелки


Установка состоит из колонны 1 с зажатой между фланцами прямоугольных царг колпачковой тарелкой 2, вентилятора 3 для подачи воздуха в колонну с шибером 4 на всасывающем патрубке для регулирования расхода воздуха, нормальной диафрагмы 5 на напорном трубопроводе вентилятора с дифференциальным U-образным манометром 6 для измерения расхода воздуха, U-образного дифференциального манометра 7 для измерения гидравлического сопротивления тарелки. Подача воды из водопровода на тарелку регулируется вентилем 8, а измеряется ротаметром 9. Температура поступающей на тарелку воды измеряется термометром 10. С тарелки вода через сливную трубу 11 попадает в бак 12, а из него через вентиль 13 сливается в канализацию.


Методика проведения работы


Экспериментальная часть работы заключается в выполнении гидродинамических испытаний сухой и орошаемой тарелок. В первом случае все измерения проводят на сухой тарелке, во втором – при постоянной подаче воды на тарелку.

Перед началом опытов полностью закрыть вентиль 13 и шибер 4. Включить вентилятор 3. Снять показания дифференциальных U-образных манометров 6 и 7. Приоткрывая шибер, увеличить расход воздуха на 15-20 мм.вод.ст. по шкале манометра 6 и вновь снять показания манометров 6 и 7. Опыты продолжать до полного открытия шибера 4, записывая каждый раз результаты испытаний в табл.1.1.

При изменении расхода воздуха необходимо иметь в виду, что колонна обладает определенной инерционностью и поэтому снятие показаний приборов можно производить, лишь убедившись в их неизменности. Перед проведением испытаний орошаемой тарелки вентилем 8 по ротаметру 9 установить заданный расход воды. После полного заполнения тарелки водой включить вентилятор 3 и приступить к испытаниям орошаемой тарелки. При этом также необходимо оценить изменение характера барботажа при увеличении расхода воздуха.

Работу заканчивают, выключив вентилятор, закрыв шибер 4 и открыв вентиль 13 для слива воды из бака 12 в канализацию.



Обработка результатов эксперимента


Таблица 1.1.

опыта

Показания U-образных дифференциальных манометров, мм.вод.ст.

Δh6

Δh7

1

0

0

2

30

2

3

80

6

4

160

25

5

200

35

6

210

36


  1. Определяем расход воздуха в колонне:



м3 м3/с;


м3 м3/с;


м3 м3/с.


  1. Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:



м/с м/с;



м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления сухой тарелки



;


;




Результаты эксперимента для сухой тарелки


Таблица 1.2.

опыта

Показания дифференциальных манометров

Vг, м3

ω0, м/с

ωпр, м/с

ζ

ζср

Δh6

Δh7

мм.вод.

ст

м.вод

.ст

мм.вод.ст

Па

1

0

0

0

0

0

0

0

0



5,45

2

30

0,03

2

19,6

0,026

0,19

3,1

3,4

3

80

0,08

6

58,8

0,043

0,31

5,1

3,8

4

160

0,16

25

244,9

0,061

0,44

7,2

7,9

5

200

0,2

35

342,8

0,068

0,49

8,0

8,9

6

210

0,21

36

352,6

0,070

0,5

8,2

8,7


Таблица 1.3.

опыта

Показания U-образных дифференциальных

манометров, мм.вод.ст.

Деления шкалы

ротаметра

Δh6

Δh7

1

0

26



60

2

5

27

3

35

32

4

135

47

5

160

55

6

180

57


  1. Определяем расход воздуха в колонне:



м3 м3/с;


м3 м3/с;


м3 м3/с.


  1. Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:



м/с м/с;


м/с м/с;


м/с м/с.


  1. Определяем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки:



Па Па;


Па Па;


Па Па.


  1. Определяем сопротивление газожидкостного слоя на тарелке:


;


Па


  1. Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:


Па.


  1. Рассчитываем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки



Па Па;


Па Па;


Па Па.


Результаты эксперимента для орошаемой тарелки


Таблица 1.4.

опыта

Показания манометров

Vг, м3

ω0, м/с

ωпр, м/с

ΔРс.т., Па

ΔРг.ж., Па

ΔРσ, Па

ΔРт.рас, Па

Δh6

Δh7

мм.вод.

ст

мм.вод.ст

1

0

26

0

0

0

0



245



56,5

301,5

2

5

27

0,011

0,079

1,3

5,5

307

3

35

32

0,028

0,2

3,3

35,6

337,1

4

135

47

0,056

0,4

6,6

142,4

443,9

5

160

55

0,061

0,44

7,2

169,5

471

6

180

57

0,064

0,46

7,5

183,9

485,4


Вывод: в ходе лабораторной работы было определены экспериментальное значение коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки, экспериментальная и расчетная зависимости гидравлического сопротивления орошаемой тарелки от скорости газа в колонне.


Случайные файлы

Файл
148983.doc
151502.rtf
35311.rtf
35177.rtf
131036.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.