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、教學目的與要求：在化工過程及有關工業(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用。固液懸浮技術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速Njs，通過計算得出攪拌功率Pjs。實驗目的有兩點：(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秒時所需的攪拌轉速。在一定范圍內，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：電機及減速機（4）的轉速由調頻器（3）來控制。本實驗裝置電機轉速：1400rpm，功率：1.1kW，減速機速比：i=2.64；攪拌軸最高允許轉速：378rpm?！緦碾姍C轉速Nmotor=1000rpm】空轉轉速不允許超過20rpm，且空轉時間不允許超過1分鐘。3圖1攪拌實驗裝置流程圖1——反光鏡2——轉速計（

3、備用）3——調頻器4——電機及減速機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）轉速的測定本實驗攪拌轉速通過讀取變頻器顯示面板上的電機轉速Nmotor除以減速機速比i得到。N=Nmotor/2.64(rpm)Njs的測定Njs的測定采用觀察法。調節(jié)攪拌轉速[由高向低]，通過反光鏡觀察的固體粒子在槽底的靜止時間。當靜止時間小于2秒時記錄攪拌轉速。相同條件下需重復一次，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—功率準數(shù)，ρ—液體密度[kg/m3]，N—攪拌轉速[1/s]，D—攪拌槳直徑[m]，不同攪拌槳的相關數(shù)據(jù)見下表1。3表1攪拌槳的相關數(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設備，實驗過程中嚴禁接觸旋轉部件，如電機、減速機、攪拌軸及攪拌槳。長頭發(fā)的同學必須將頭發(fā)盤起。（2）本實驗裝置的攪拌最高允許轉速：378rpm【對應的電機轉速Nmotor=1000rpm】，實驗過程中不允許超過最高允許轉速操作。（3）調整攪拌槳安裝高度時攪拌裝置必須停止！并切斷電源?。?）實驗過程中嚴禁喧嘩、打鬧！3