ĆWICZENIE NR 1

MIESZANIE CIECZY

Przygotowali:

Weronika Przybysz

Karolina Sułek

Piotr Wiechowski

SCHEMAT I OPIS URZĄDZENIA, KTÓRE WYKORZYSTANE ZOSTAŁO
DO ZBADANIA PROCESU MIESZANIA CIECZY

Opis komponentów:

1. Wskaźnik znajdujący się nad dynamometrem, który pozwala odczytać siłę naprężenia sprężyny;

2. Elektroniczny regulator prędkości obrotowej silnika;

3. Tablica przyrządów;

4. Obrotomierz cyfrowy (jednostki: [Obr./min.]);

5. Silnik;

6. Dynamometr sprężynowy;

7. Zbiornik cylindryczny;

8. Przegrody (niezintegrowane, istnieje możliwość demontażu);

9. Stalowa rama.

CEL I PRZEBIEG ĆWICZENIA

Głównym celem ćwiczenia laboratoryjnego pt. „Mieszanie cieczy” jest wyznaczenie krzywej mocy mieszania cieczy w zależności od wielkości użytego mieszadła, prędkości obrotowej wału mieszadła oraz przegród, które mogą być zamontowane lub zdemontowane.

W ćwiczeniu zostały wykorzystane trzy mieszadła turbinowo-tarczowe o różnych średnicach.
W pierwszym etapie należy podłączyć urządzenie do źródła prądu elektrycznego. Następnie należy zdjąć pokrywę w celu zamontowania odpowiedniego mieszadła. Po założeniu mieszadła montujemy pokrywę na ramę urządzenia (korzystając przy tym z pomocy korków stabilizujących). Następnie zakładamy linki, wyregulowujemy dynamometr oraz dokręcamy śruby mocujące. Po dokręceniu śrub mocujących należy uruchomić regulator prędkości silnika. Pierwszy pomiar siły jest dokonany przy wartości 100 obrotów na minutę. Do dokonania odczytu na dynamometrze należało poluzować śruby. Następnie wykonano pomiary z tym samym mieszadłem, przy prędkościach obrotowych równych 200 i 300 obrotów na minutę. Wyniki zanotowano. Kolejną czynnością jest zmiana mieszadła na mieszadło o innej średnicy i ponowne odczytanie sił dla prędkości obrotowych wspomnianych wyżej. Analogicznie postąpiono z trzecim mieszadłem.
Kolejny etap doświadczenia polega na zamontowaniu w zbiorniku przegród.
Następnie należy powtórzyć wcześniej wspomniane czynności pomiarowe. Po zakończeniu ćwiczenia wyłączono regulator prędkości obrotowych i wyciągnięto wtyczkę urządzenia z sieci.
Wszystkie uzyskane wartości i parametry mieszadeł zostały umieszczone w tabeli. Na końcu zostały obliczone momenty skręcające na wale oraz moc mieszania.

TABELA POMIAROWA

Nr	Średnica całkowita mieszadeł d [mm]	Prędkość obrotowa mieszadła n [Obr./min]	Siła na dynamometrze F [N]	Prędkość kątowa mieszadła $$\omega = \frac{2\pi n}{60}\left\lbrack \frac{1}{s} \right\rbrack$$	Moment skręcający na wale M=0,11*F[Nm]	Moc mieszania P = M * ω [W]	Parametr wymiesz. D=160 mm d/D
Mieszalnik bez przegród
1.	95	100	0,05	10,47	0,0055	0,057585	0,59
		200	0,1	20,94	0,011	0,23034	0,59
		300	0,3	31,42	0,033	1,03686	0,59
2.	115	100	0,3	10,47	0,033	0,34551	0,72
		200	0,4	20,94	0,044	0,92136	0,72
		300	0,7	31,42	0,077	2,41934	0,72
3.	145	100	0,5	10,47	0,055	0,57585	0,91
		200	1	20,94	0,11	2,3034	0,91
		300	1,2	31,42	0,132	4,14744	0,91
Mieszalnik z przegrodami
1.	95	100	0,5	10,47	0,055	0,57585	0,59
		200	1	20,94	0,11	2,3034	0,59
		300	1,4	31,42	0,154	4,83868	0,59
2.	115	100	0,3	10,47	0,033	0,34551	0,72
		200	1,5	20,94	0,165	3,4551	0,72
		300	3	31,42	0,33	10,3686	0,72
3.	145	100	0,9	10,47	0,099	1,03653	0,91
		200	2,4	20,94	0,264	5,52816	0,91
		300	5	31,42	0,55	17,281	0,91

Wykres mocy w zależności od obrotów dla mieszadła bez przegrody

Wykres mocy w zależności od obrotów dla mieszadła z przegrodą

Wykres przedstawiający zależność mocy od obrotów dla mieszadła z przegrodą i bez przegrody

WNIOSKI

1. W mieszadle wyposażonym w przegrodę wzrost mocy mieszania jest większy niż w mieszadle bez przegrody.

2. Dla wszystkich wielkości mieszadeł, wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wzrasta również moc mieszania.

3. Do 100 obrotów na minutę moc mieszania jest podobna dla wszystkich mieszadeł.

4. Błędy pomiarowe mogą wynikać z błędnych odczytów wartości siły F na dynamometrze.