Warszawa, 25.03.2014r

Sprawozdanie

Temat: Mieszanie

Prowadzący: Dr hab. Inż. Agata Marzec	Grupa 1:

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie wpływu podstawowych parametrów procesu mieszania cieczy na ich moc mieszania tzn. lepkości roztworu, częstości obrotowej, oraz rodzaju mieszadła.

2. Wpływ lepkości roztworu na moc mieszania:

Mieszadło łapowe, n=200obr/min

Stężenie roztworu [%]	Gęstość [kg/m^3]	Lepkość [Pa·s]
Woda	1000	10^-3
0,5	1267	50·10^-3
1,2	1297	725·10^-3
1,7	1310	300·10^-2

Lepkość [Pa·s]	n[1/min]	Nr [W]	Nj[W]	N [W]
μ woda	201	6,5	5,0	1,5
μ0,5	200	11,6	5,0	6,6
μ 1,2	202	12,2	5,0	7,2
μ1,7	204	22,8	5,0	17,8

Wnioski: Lepkość wpływa znacząco na moc mieszadła – wzrost lepkości powoduje zwiększenie zapotrzebowania mocy, co jest widoczne na wykresie. Moc jałowa urządzenia (mieszadło pracuje w „powietrzu” i nie ma styczności z płynem) jest jednakowa i niezmienna w czasie, natomiast w przypadku kontaktu mieszadła z płynem następuje zwiększenie wartości mocy (im większa lepkość, tym większe zużycie mocy).

3.Wpływ częstości obrotowej na mocmieszania w roztworzeo stężeniu 1,2% ,

mieszadło śmigłowe d=15cm=0,15m

Mieszadło śmigłowe
Częstość obrotowa [1/min]
150
200
250
302
350
400

Re = (ρ x n x d²)/μ E_u = N/(ρ x n³ x d³ )

Re=$\left\lbrack \frac{\frac{\text{kg}}{m^{3}}*\frac{1}{s}*m^{2}}{\text{Pa}*s} = \frac{\frac{\text{kg}}{m*s}}{\frac{N}{m^{2}}*s} = \frac{\frac{\text{kg}}{m*s}}{\frac{\text{kg}*m*s}{s^{2}*m^{2}}} = \frac{\frac{\text{kg}}{m*s}}{\frac{\text{kg}}{m*s}} = - \right\rbrack$

E_u=$\lbrack\frac{W}{\frac{\text{kg}}{m^{3}}*\frac{1}{s}^{3}*m^{5}} = \frac{\frac{J}{s}}{\frac{\text{kg}}{m^{3}}*\frac{1}{s}^{3}*m^{5}} = \frac{\text{kg}*m^{2}}{s^{3}}*\frac{s^{3}}{\text{kg}*m^{2}} = - \rbrack$

Wnioski:

Przy częstości obrotowej wynoszącej od 150 do 400 obrotów/minutę mieszadło pracuje w ruchu przejściowym, gdyż 10<Re<300.Wzrost częstości obrotów powoduje wzrost liczby Reynoldsa, gdyż jest do niej proporcjonalna (co wynika ze wzoru-występuje w liczniku), natomiast ze względu na to, że częstość obrotowa jest odwrotnie proporcjonalna do liczby Eulera, to wzrost częstości obrotowej powoduje spadek tej liczby Eulera. Wykres ma swój początek w punkcie o najwyższej wartości liczby Eulera, a najniższej liczby Reynoldsa, a w miarę zwiększania częstości obrotowej (spadek l. Eulera, wzrost l. Reynoldsa) ostatni punkt wykresu ma najwyższą wartość liczby Reynoldsa, zaś najniższą liczby Eulera.

4.Wpływ rodzaju mieszadła na moc mieszania

n= 200 obrotów/min = 3,33 obrotów/s

n=50 obrotów/min = 0,83 obrotów/s

Mieszadło	Stężenie roztworu [%]	Częstość obrotowa [1/min]	Nr[W]	Nj[W]	N=Nr-Nj [W]
śmigłowe	1,7	200	13	5,0	8
łapowe	1,7	200	11,8	5,0	6,8
turbinowe	1,7	200	14,2	5,0	9,2
kotwicowe	1,7	50	24,7	4	20,7
ramowe	1,7	50	24	4	20