POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Technologii Chemicznej Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej Zakład Inżynierii Procesowej
Mechanika Płynów - Laboratorium.
Osoby wykonujące ćwiczenie:
Monika Pilipec, Justyna Radziszewska, Beata Rozpłoch
Rok akademicki:	Rok studiów:	Nr ćwiczenia:	Grupa:	Zespół
2010/2011	II	4	D	III
Data oddania:	Prowadzący:	Zwrot:	Zaliczenie/Ocena:
21.III.2011r.	mgr inż. Dominik Mierzwa
TEMAT ĆWICZENIA: BADANIE PROCESU SEDYMENTACJI
UWAGI:

Przebieg ćwiczenia:

Mieszamy zawartość pięciu cylindrów, odstawiamy je na stole i włączamy stoper. Mierzymy, co 60 sekund wysokość, na której występuje rozdział ciała stałego od klarownej cieczy.

Celem ćwiczenia jest zbadanie procesu opadania ciała stałego w cieczy, które spowodowane jest działaniem sił grawitacji lub sił bezwładności. Warunkiem koniecznym procesu sedymentacji jest różnica w gęstościach ciała stałego i cieszy.

A także wyznaczyć:

1. Na podstawie wyników narysować krzywą sedymentacji.

2. Dla pierwszego i co piątego pomiaru wyznaczyć

• Porowatość zawiesiny (ε):

ε(n)=	1-		=1-	(	ms	)
									Vs			ρs
						Vz(n)		(	Hz(n) * π		D^2	)
													4

• Prędkość opadania (v):

vs(n)=		=	Hz(n-1)-Hz(n)	[m/s]
					∆Hz
					∆t		∆t

• Stężenie objętościowe zawiesiny (C_z):

Cz(n)=

=

ms

[kg/m^3]

ms

Vz(n)

(

Hz(n) * π

D^2

)

4

3. Wykonać wykres zależności v_s = f(t), oraz C_z = f(t) dla cylindra 1, 3 i 4.

Oznaczenia:

ms - masa ciała stałego [kg]

ρs - gęstość ciała stałego [kg/m³]

Hz(n) - wysokość zawiesiny w punkcie pomiarowym n [m]

D- średnica cylindra [m]

∆H_z- różnica wielkości pomiędzy kolejnymi pomiarami H_z [m]

∆t - różnica czasowa pomiarów [s] (300s)

OBLICZENIA

n	t [s]	cylinder 1
				Hz [m]	Vz [m3]	ε [-]	vS [m/s]	Cz [kg/m3]
1	0	0,345	0,00111	0,96000	0,0000000	90,4294
2	300	0,329	0,00105	0,95806	0,0000533	94,8272
3	600	0,312	0,00100	0,95577	0,0000567	99,9940
4	900	0,293	0,00094	0,95291	0,0000633	106,4783
5	1200	0,278	0,00089	0,95037	0,0000500	112,2235
6	1500	0,263	0,00084	0,94753	0,0000500	118,6241
7	1800	0,250	0,00080	0,94481	0,0000433	124,7925
8	2100	0,238	0,00076	0,94202	0,0000400	131,0846
9	2400	0,226	0,00072	0,93895	0,0000400	138,0448
10	2700	0,215	0,00069	0,93582	0,0000367	145,1076
11	3000	0,205	0,00066	0,93269	0,0000333	152,1860
12	3300	0,195	0,00063	0,92924	0,0000333	159,9904
13	3600	0,186	0,00060	0,92582	0,0000300	167,7319

n	t [s]	cylinder 2
				Hz [m]	Vz [m3]	ε [-]	vS [m/s]	Cz [kg/m3]
1	0	0,345	0,00111	0,92001	0,0000000	180,8588
2	300	0,340	0,00109	0,91883	0,0000167	183,5184
3	600	0,334	0,00107	0,91737	0,0000200	186,8152
4	900	0,329	0,00105	0,91612	0,0000167	189,6543
5	1200	0,323	0,00104	0,91456	0,0000200	193,1773
6	1500	0,317	0,00102	0,91294	0,0000200	196,8337
7	1800	0,312	0,00100	0,91155	0,0000167	199,9880
8	2100	0,307	0,00098	0,91011	0,0000167	203,2452
9	2400	0,301	0,00096	0,90832	0,0000200	207,2966
10	2700	0,295	0,00095	0,90645	0,0000200	211,5128
11	3000	0,290	0,00093	0,90484	0,0000167	215,1595
12	3300	0,285	0,00091	0,90317	0,0000167	218,9343
13	3600	0,279	0,00089	0,90109	0,0000200	223,6425

n	t [s]	cylinder 3
				Hz [m]	Vz [m3]	ε [-]	vS [m/s]	Cz [kg/m3]
1	0	0,345	0,00111	0,88001	0,0000000	271,2881
2	300	0,342	0,00110	0,87896	0,0000100	273,6678
3	600	0,341	0,00109	0,87861	0,0000033	274,4704
4	900	0,339	0,00109	0,87789	0,0000067	276,0897
5	1200	0,337	0,00108	0,87717	0,0000067	277,7282
6	1500	0,334	0,00107	0,87606	0,0000100	280,2228
7	1800	0,332	0,00106	0,87532	0,0000067	281,9109
8	2100	0,329	0,00105	0,87418	0,0000100	284,4815
9	2400	0,327	0,00105	0,87341	0,0000067	286,2214
10	2700	0,324	0,00104	0,87224	0,0000100	288,8716
11	3000	0,321	0,00103	0,87104	0,0000100	291,5714
12	3300	0,319	0,00102	0,87023	0,0000067	293,3994
13	3600	0,316	0,00101	0,86900	0,0000100	296,1848

n	t [s]	cylinder 4
				Hz [m]	Vz [m3]	ε [-]	vS [m/s]	Cz [kg/m3]
1	0	0,348	0,00112	0,84140	0,0000000	358,5992
2	300	0,345	0,00111	0,84002	0,0000100	361,7175
3	600	0,345	0,00111	0,84002	0,0000000	361,7175
4	900	0,344	0,00110	0,83955	0,0000033	362,7690
5	1200	0,343	0,00110	0,83909	0,0000033	363,8266
6	1500	0,342	0,00110	0,83862	0,0000033	364,8905
7	1800	0,340	0,00109	0,83767	0,0000067	367,0369
8	2100	0,339	0,00109	0,83719	0,0000033	368,1196
9	2400	0,337	0,00108	0,83622	0,0000067	370,3043
10	2700	0,336	0,00108	0,83573	0,0000033	371,4064
11	3000	0,334	0,00107	0,83475	0,0000067	373,6304
12	3300	0,333	0,00107	0,83425	0,0000033	374,7524
13	3600	0,331	0,00106	0,83325	0,0000067	377,0167

n		t [s]			cylinder 5
										Hz [m]	Vz [m3]		ε [-]			vS [m/s]			Cz [kg/m3]
1		0			0,348	0,00112		0,80175			0,0000000			448,2491
2		300			0,345	0,00111		0,80002			0,0000100			452,1469
3		600			0,345	0,00111		0,80002			0,0000000			452,1469
4		900			0,344	0,00110		0,79944			0,0000033			453,4613
5		1200			0,343	0,00110		0,79886			0,0000033			454,7833
6		1500			0,342	0,00110		0,79827			0,0000033			456,1131
7		1800			0,341	0,00109		0,79768			0,0000033			457,4507
8		2100			0,340	0,00109		0,79708			0,0000033			458,7961
9		2400			0,338	0,00108		0,79588			0,0000067			461,5109
10		2700			0,337	0,00108		0,79528			0,0000033			462,8803
11		3000			0,335	0,00107		0,79405			0,0000067			465,6438
12		3300			0,334	0,00107		0,79344			0,0000033			467,0379
13		3600			0,332	0,00106		0,79219			0,0000067			469,8514
ε(1)=		1-		(	0,1			)			= 0,96 [		kg	]		= [-]
																	2261								kg/m^3
									(	0,345 * 3,14			0,06392				)			m * m^2
																		4

vs(1) =	0,329-0,312	= 0,0000533 [	m	]
						300		s

Cz(1)=

0,1

= 90,4294 [

kg

] = [kg/m3]

(

0,345 * 3,14

0,0639^2

)

m * m^2

4










WNIOSKI

---