實驗6多相流流動特性冷模實驗

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1、實驗六多相流流動特性冷模實驗裝置1、教學(xué)目的與要求：在化工過程及有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中，多相混合工藝占有很重要的地位，而其中最常用的混合設(shè)備是固-液體系攪拌槽。固-液體系攪拌槽在采礦、食品、石油化工、造紙、能源工業(yè)、城市及工業(yè)廢水處理中的得到了極為廣泛的應(yīng)用。固液懸浮技術(shù)研究的重點是如何以最小的能耗獲得所需要的懸浮效果。衡量一個攪拌槳懸浮效果好壞的最主要判據(jù)是：使固體粒子離底懸浮的最低攪拌功率Pjs。本試驗的重點是測量使固體粒子離底懸浮的最低攪拌轉(zhuǎn)速Njs，通過計算得出攪拌功率Pjs。實驗?zāi)康挠袃牲c：(1)測定攪拌槳安裝高度變化對懸浮效果的影響。(2)了解擋板對Pjs的影響。2.基本原理

2、：離底懸浮的最低攪拌轉(zhuǎn)速Njs定義為：使固體粒子在攪拌槽底靜止時間小于2秒時所需的攪拌轉(zhuǎn)速。在一定范圍內(nèi)，攪拌槳安裝高度對固-液懸浮效果有明顯的影響，安裝位置越高，Njs越大。輸入功率定義為攪拌槳提供給流體的實際功率。3.實驗裝置：本實驗裝置簡圖如圖1所示：如簡圖中所示：電機(jī)及減速機(jī)（4）的轉(zhuǎn)速由調(diào)頻器（3）來控制。本實驗裝置電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400rpm，功率：1.1kW，減速機(jī)速比：i=2.64；攪拌軸最高允許轉(zhuǎn)速：378rpm。【對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速Nmotor=1000rpm】空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不允許超過20rpm，且空轉(zhuǎn)時間不允許超過1分鐘。3圖1攪拌實驗裝置流程圖1——反光鏡2——轉(zhuǎn)速計（

3、備用）3——調(diào)頻器4——電機(jī)及減速機(jī)5——攪拌軸6——攪拌槽7——擋板8——攪拌槳實驗條件：液相：自來水；攪拌槽直徑T=0.28m，CBY槳直徑0.092m。液位高度：0.28m。固相：樹脂。4.實驗方法：（1）轉(zhuǎn)速的測定本實驗攪拌轉(zhuǎn)速通過讀取變頻器顯示面板上的電機(jī)轉(zhuǎn)速Nmotor除以減速機(jī)速比i得到。N=Nmotor/2.64(rpm)Njs的測定Njs的測定采用觀察法。調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速[由高向低]，通過反光鏡觀察的固體粒子在槽底的靜止時間。當(dāng)靜止時間小于2秒時記錄攪拌轉(zhuǎn)速。相同條件下需重復(fù)一次，取兩次數(shù)平均。（2）攪拌功率計算攪拌功率P可用下式計算：P=NpρN3D5[W]式中，

4、Np—功率準(zhǔn)數(shù)，ρ—液體密度[kg/m3]，N—攪拌轉(zhuǎn)速[1/s]，D—攪拌槳直徑[m]，不同攪拌槳的相關(guān)數(shù)據(jù)見下表1。3表1攪拌槳的相關(guān)數(shù)據(jù)Np(有擋板)Np(無擋板)三葉CBY0.27-------5.數(shù)據(jù)處理（1）攪拌槳安裝高度（變化4個）對Njs的影響(液位：0.28m，槳直徑：0.092m)CBY攪拌槳安裝高度[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)無擋板C/T=0.6(0.166m)------6．思考題：（1）簡單畫出不同條件顆粒的懸浮區(qū)域。（2）簡單畫出不同

5、安裝高度時最后懸浮顆粒在攪拌槽底的位置。（3）攪拌槳安裝高度對Njs有何影響？Njs與攪拌槳安裝高度的幾次方成比例？（4）相同攪拌槳安裝高度下，擋板對Njs有何影響？7．注意事項：（1）攪拌實驗裝置是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，實驗過程中嚴(yán)禁接觸旋轉(zhuǎn)部件，如電機(jī)、減速機(jī)、攪拌軸及攪拌槳。長頭發(fā)的同學(xué)必須將頭發(fā)盤起。（2）本實驗裝置的攪拌最高允許轉(zhuǎn)速：378rpm【對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速Nmotor=1000rpm】，實驗過程中不允許超過最高允許轉(zhuǎn)速操作。（3）調(diào)整攪拌槳安裝高度時攪拌裝置必須停止！并切斷電源?。?）實驗過程中嚴(yán)禁喧嘩、打鬧！3