Описание установки

Установка, схема которой изображена на рис. 4.4., состоит из прозрачного вертикального цилиндрического корпуса 1, имеющего внутренний диаметр 120мм, и слоя сыпучего материала 2, лежащего на распределительной решетке 3.Верхняя сетка 4, помещенная в корпус 1, служит для предотвращения уноса материала при большом расходе воздуха.

Воздух подается вентилятором 5 по воздухопроводу 6. Для измерения объемного расхода воздуха предусмотрен газовый счетчик 7 и для измерения перепада давления ΔР - дифманометр 8. Для регулирования расхода воздуха служит лабораторный автотрансформатор 9, позволяющий изменять напряжение, подаваемое на электродвигатель вентилятора. Лабораторная установка представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Установка для изучения гидравлики псевдоожиженного слоя.

Рис. 4.3. Зависимость критерия Ly от критерия Ar и порозности ε слоя

Рис. 4.4. Схема установки для изучения гидравлики псевдоожиженного слоя

Порядок выполнения работы

1. Записывают температуру воздуха t_в и барометрическое давление Р_в в лаборатории.

2. Включают вентилятор и при неподвижном слое материала записывают показания газового счетчика в начале опыта и через 60 с, а так же показания дифманометра.

3. Изменив напряжение на автотрансформаторе и выбрав расход воздуха, обеспечивающий скорость в неподвижном слое, близкую к скорости начала псевдоожижения, повторяют измерения.

4. Увеличив напряжение на автотрансформаторе, переводят слой в псевдоожиженное состояние и повторяют измерения при трех pacxодах воздуха. При этом на одном из режимов устанавливают минимальный расход воздуха, при котором сыпучий материал еще находится в псевдоожиженном состоянии во всем объеме слоя.

5. Результаты измерений заносят в табл. 4.1.

Таблица 4.1

№ опыта	Продол- жительность замера Δτ,с	Показания счетчика в начале и в конце замера V, м3	Показания дифманометра ΔР, кгс/м2

Обработка результатов

1. Рассчитывают плотность воздуха при температуре t_e и давлении Р_В,

. (4.7)

Здесь Р₀ =760 мм рт. ст., Т₀=273 К.

2. По формуле(4.1) находят фиктивную скорость воздуха в каждом опыте.

3. Измеренный перепад давления ΔР выражают в Паскалях, результаты рас­четов заносят в табл. 4.2 и строят графические зависимости ΔР от фиктивной скорости υ₀ для неподвижного и псевдоожиженного слоя.

Таблица 4.2

Величина	№ опыта
	1	2	3	4	5	6
Фиктивная скорость воздуха υ0, м/с
Сопротивление слоя ΔР, Па

4. По координатам точки пересечения графических зависимостей находят величину скорости начала псевдоожижения υ_nc и рассчитывают для нее число Лященко;

. (4.8)

При этом плотность твердой фазы принимают ρ_m=1200 кг/м³, коэффици­ент динамической вязкости воздуха находят по номограмме [2,с.529] при температуре опыта.

5. По найденному значению Ly_пс при порозности ε=0,4 находят на рис.(4.3) число Архимеда Ar. Рассчитывают диаметр d_m частиц сыпучего материала в слое по формуле (4.5) .

6. По (4.3) вычисляют число Re_пс при ε=0,4 и затем по (4.4) скорость нача­ла псевдоожижения υ_nc. Вычисленное значение скорости сравнивают с най­денным из опыта υ_nc.

7. По найденному числу Архимеда при порозности ε =1,0 находят на рис.(4.3) число Лященко уноса:

. (4.9)

8. Рассчитывают скорость начала уноса υ_ун по (4.9) при той же температу­ре.