«Казанський національний дослідницький технологічний університет»
Лабораторна робота №17
«Вивчення гідродинаміки тарілчастих колон»
Виконав:
студент гр. 4221-81 Хікматуллін Н.С.
Перевірив:
професор, д.т.н. Клинов А.В.
г. Казань, 2014р.
Мета роботи:
1. Візуальне спостереження режимів роботи Сітчатие і колпачковой тарілок.
. Експериментальне визначення гідравлічного опору сухий тарілки.
. Експериментальне визначення гідравлічного опору зрошуваної тарілки.
. Розрахункове визначення гідравлічного опору сухий і зрошуваної тарілок.
. Порівняння експериментальних і розрахункових результатів.
. Зіставлення гідравлічного опору Сітчатие і колпачковой тарілок.
Приладдя:
Установки складаються з колон 1 з трьома ковпачковими або сітчатимі тарілками (досліджується середня тарілка); ротаметра 2 для вимірювання витрати рідини; діафрагми 3, з'єднаної з похилим дифманометром 4 для вимірювання витрати повітря; покажчика 5 рівня рідини на тарілці; похилого дифманометра 6 для вимірювання гідравлічного опору тарілки.
Схема установки:
Розрахункові формули:
1. гідравлічний опір зрошуваної тарілки розраховується за формулою:
де - опір сухої тарілки;- Опір газо-рідинного шару на тарілці;- Опір, обумовлене силами поверхневого натягу рідини.
2. опір сухої тарілки визначається з рівняння:
де - швидкість газу в отворах для Сітчатие тарілки або в прорізах колпачковой тарілки (швидкість в живому перетині);- Щільність газу; ? коефіцієнт гідравлічного опору тарілки.
3. втрата тиску на подолання сил поверхневого натягу рідини при вході газу в шар рідини визначається за формулою:
де? - коефіцієнт поверхневого натягу, - еквівалентний діаметр. Для Сітчатие тарілки дорівнює діаметру отвору, для колпачковой тарелкі- еквівалентному діаметру прорізи, визначеного по співвідношенню:
де S=а? b - площа вільного перетину прорізи, a - висота прорізи; b - її ширина; П=2a + b- змочений периметр прорізи.
4. опір газорідинного шару розраховується за формулою:
де? - густина рідини, g- прискорення вільного падіння.
Таблиця досвідчених даних і результатів розрахунку:
Таблиця №1. Досвідчені та розрахункові результати для сухої тарілки:
№ п/пПоказанія дифманометра, мм вод. ст.
мм вод. ст.
Па
Па Сітчатие ТАРІЛКА 183.3311010.12521643.6422014.93244.54.12.52518.943254.5533023.35405.254.773.53525.6 шліцеві тарілки 1203.355.488091.1252404.457.116160157.533605.18.219190210.1254805.68.9722220251.4451006.310.126260318.78
Таблиця №2. Досвідчені результати для зрошуваної тарілки:
№ п/пПоказанія дифманометра, мм вод. ст.Показанія ротаметра,
мм
мм вод. ст. Сітчатие ТАРІЛКА 14 303.3 3.5253128430323124.53334416533355205.253335 № п/п Показання дифманометра, мм вод. ст. Показання ротаметра,
мм
мм вод. ст. шліцеві тарілки 120 303.35 413402404.4528463605.130484805.6305251006.33060
Таблиця №3. Досвідчені та розрахункові результати:
№ п/п,
Па,
Па,
Паопитниерасчётние Сітчатие ТАРІЛКА 13104244.759358.759358.88423.64293.711417.711412.61134.1323.083452.083445.98344.5323.083457.083450.38354.77323.083462.083452.683 шліцеві тарілки 15.478.92244.759403.679471.80427.1274.131513.051510.58138.2293.711562.631582.75648.97293.711592.631624.071510.1293.711632.631691.411
Приклад обробки даних:
гідравлічний опір зрошуваної тарілки:
опір сухої тарілки:
коефіцієнт опору для Сітчатие тарілки приймається рівним?=1,8, а для колпачковой тарелкі-?=5,0;
швидкість газу в отворах Сітчатие тарілки дорівнює
-для Сітчатие тарілки;-для колпачковой тарілки;
втрата тиску на по...
