Физика / Лабораторная работа: Изучение гидродинамики взвешенного слоя

Лабораторная работа: Изучение гидродинамики взвешенного слоя

Лабораторная работа №4

"Изучение гидродинамики взвешенного слоя"

Цель работы : получение экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя ΔР, высоты слоя h и порозности ε от скорости газа ω_кр ; проверка основного уравнения взвешенного слоя.

Описание установки

Установка (рис 1.1) состоит из стеклянной колонки 1 с внутренним диаметром D=0,055 м, воздуходувки 2 для подачи воздуха в колонку, ротаметра 3 для измерения расхода воздуха, регулировочного вентиля 4 и дифферинциального U-образного манометра 5 для гидравлического сопротивления слоя. На газопроницаемую поддерживающую решетку в нижней части колонки помещено 0,23 кг твердого материала плотностью ρ_тв =1330 кг/м³ из шарообразных частиц диаметром d =1·10^-3 м, образующего слой высотой h ₀ . Для предотвращения уноса частиц в атмосферу в верхней части колонки установлена сетка, а для измерения температуры воздуха – термометр 6.

Методика проведения работы

Открыть вентиль 4 и включить воздуходовку 2, перемешивая частицы твердого материала в режиме псевдоожиженного слоя 2–3 мин. После этого установить такой начальный расход воздуха в колонке, при котором поплавок ротаметра занимал бы положение в начале шкалы. Затем измерить высоту слоя h , снять показания ротаметра 3, дифферинциального манометра 5 и термометра 6. Записав результаты измерений в табл. 1.1, повторить эту операцию, каждый раз увеличивая расход воздуха на 2–3 деления шкалы ротаметра.

Обработка измерений результатов

Таблица опытных данных

№ опыта	Показания ротаметра, 10^-3	Высота слоя h, м, 10^-3	ПоказанияU-образного дифференциального манометра Δ h, м.вод. ст.	Темпе- ратура,⁰ С	Расход воздуха, м/с·10^-3
1	0	140	0,028	23	0
2	3	140	0,032		0,3
3	6	140	0,037		0,39
4	9	140	0,043		0,45
5	12	140	0,054		0,52
6	15	140	0,068		0,58
7	18	144	0,072		0,67
8	21	155	0,074		0,71
9	24	157,5	0,076		0,78
10	27	175	0,078		0,85
11	30	180	0,079		0,91
12	33	183	0,071		0,97
13	36	190	0,071		1,03
14	39	200	0,071		1,1