Laboratorium Katedry Inżynierii Procesowej POLITECHNIKA OPOLSKA |
Katarzyna Modrzejewska III rok Inż. Środowiska Grupa nr 5 2000/2001 /semestr VI |
||
Laboratorium z Inżynierii Procesowej Ćwiczenie nr 1 Temat: Określenie struktur przepływu układu dwu fazowego gaz- ciecz |
|||
Ćwiczenie odrobiona dnia: 27-02-2001 |
Sprawozdania złożona dnia: 6-02-2001 |
Ocena: |
Cel ćwiczenia:
Identyfikacja struktur przepływu układu dwufazowego woda-powietrze w rurach pionowych i poziomych oraz sprawdzenie zgodności zakresów ich występowania z zakresami podawanymi na mapach przepływu mieszaniny dwufazowej.
Stanowisko pomiarowe:
Tabela pomiarowa:
L.P |
Vw [l/h] |
Vw [m3/s] |
Vp [m3/h] |
Vp [m3/s] |
Zaobserwowana struktura |
|
|
|
|
|
|
Przepływ wznoszony |
Przepływ opadający |
1 |
100 |
2,7*10-5 |
5 |
1,4*10-3 |
Korkowo-pęcherzykowy |
Korkowo-pęcherzykowy |
2 |
100 |
2,7*10-5 |
25 |
6,9*10-3 |
Pianowy |
Pierścieniowy |
3 |
100 |
2,7*10-5 |
55 |
0,015 |
Pianowy |
Filmowo-pęcherzykowy |
4 |
150 |
4,2*10-5 |
7,5 |
2,1*10-3 |
Korkowy |
Pęcherzykowo-Pianowy |
5 |
150 |
4,2*10-5 |
25 |
6,9*10-3 |
Pianowy |
Pianowy |
6 |
150 |
4,2*10-5 |
47 |
0,013 |
Pianowy |
Pianowy |
Struktury dwufazowe gaz-ciecz- przepływ wznoszony:
Pęcherzykowo- korkowa Korkowa Pianowa
Struktury dwufazowe gaz-ciecz- przepływ opadający:
Korkowo- Pierścieniowa Filomowo- Pęcherzykowo- Pianowy
pęcherzykowa pęcherzykowa pianowa
Dane do ćwiczenia:
Faza ciekła: woda
Faza gazowa: powietrza
Temp. czynników: 20 oC
Średnica kanału: D=25 [mm]= 0,025 [m]
Gęstość gazu: 1,164 [kg/m3]
Gęstość wody: 998,2 [kg/m3]
Wykorzystywane wzory:
Prędkość przepływu cieczy
Wc =
Prędkość przepływu gazu
Wgo =
LP |
Wc0
|
Wgo |
|
|
1 |
0,055 |
2,85 |
0,055 |
51,81 |
2 |
0,055 |
14,06 |
0,055 |
255,63 |
3 |
0,055 |
30,56 |
0,055 |
555,63 |
4 |
0,086 |
4,28 |
0,086 |
49,76 |
5 |
0,086 |
14,06 |
0,086 |
255,63 |
6 |
0,086 |
26,49 |
0,086 |
308,02 |
Mapa przepływu mieszanin gaz- ciecz w rurach pionowych ku górze.
Wco *
[ m/s]
2
10-1 100 101 102 103
*
B- pęcherzykowa, P- korkowa, F- pianowa, A- pierścieniowa, D- dyspersyjna
Wnioski:
Z obserwacji struktur przepływu w przeprowadzonym doświadczeniu wynika, że struktury zaobserwowane znacznie odbiegają od struktur wg mapy przepływu dwufazowego gaz- ciecz.
Dla przepływu strumienia wody równego 100 L/h widać, że pomiary nasze znacznie się różnią od teoretycznych.
Pomiar pierwszy korkowo-pęcherzykowy- obserwowane, pianowy- wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Pomiar drugi pianowy- obserwowane, pierścieniowy- wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Pomiar trzeci pianowy- obserwowane, pierścieniowy- wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Dla przepływu strumienia wody równego 150 L/h widać, pomiary znacznie się różnią od teoretycznych.
Pomiar pierwszy korkowy- obserwowane, pianowy - wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Pomiar drugi pianowy- obserwowane, pierścieniowy- wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Pomiar trzeci pianowy- obserwowane, pierścieniowy- wykres mapy przepływu dwufazowego gaz - ciecz.
Różnice te mogą być spowodowane przez złe określenie struktur obserwowanych (każdy inaczej opisze dany obraz przepływu- tym bardziej my spotykając się po raz pierwszy z tego rodzajem charakterystyki przepływu) lub nieprawidłowej pracy aparatu.
3
F
A
1- zawory regulacyjne , 2- rotametry , 3-komora mieszana 4-rury szklane ∅ 25mm
Woda
Powietrze
Wyjście do instalacji wodno-kanalizacyjnej
D
P
B