1. Opis doświadczenia

Fluidyzacja jest to proces polegający na tworzeniu się zawiesiny drobnych cząstek ciał stałych w przepływającym z dołu do góry w płynie. Płyn dostarczony z dołu przechodzi przez porowatą warstwę cząstek rozróżnia ją i unosi cząstki siłami oporu, na cząstki działa siła grawitacji. Zwiększając ciśnienie dopływającego płynu w pewnym momencie siły oporu zrównują się z siłami grawitacji. Cząstki zostają zawieszone w płynącym do góry płynie wzrasta porowatość, pojawiają się oscylujące ruchy cząstek. Zaczynają się pojawiać pęcherzyki przepływającego gazu- warstwa zaczyna się poruszać, co stanowi początek fluidyzacji, w Mierę wzrostu ciśnienia na powierzchni warstwy pojawia się wrzenie- złoże osiągnęło stan fluidalny.

2. Schemat stanowiska

3. Przykładowe obliczenia

u- prędkość złoża [m/s]

Q- ilość przepływającego powietrza [l/h]

S- pole przekroju rury ze złożem [m²]

np.
= przeliczenie jednostek=
= 0,06369 m/s

Δp- zmiana ciśnienia [N/m²]

h- wysokość złoża [mm]

ρ- gęstość powietrza [kg/m³]

g- przyspieszenie ziemskie [m/s²]

np.
= przeliczanie jednostek=
= =0,129492 N/m²

4. Tabela wyników

Lp.	Hz	h[mm]	Q[l/s]	l[mm]	u[m/s]	p[N/m^2]	stan złoża(opisowo)
1	7	0	0	110	0	0	bez zmian
2	7,1	11	450	110	0,063694268	0,129492
3	7,2	11	451	110	0,06383581	0,129492
4	7,3	11,3	458	110	0,06482661	0,1330236
5	7,4	13,2	650	110	0,092002831	0,1553904
6	7,5	13,5	680	110	0,096249115	0,158922
7	7,6	13,7	690	110	0,097664544	0,1612764
8	7,7	13,8	700	110	0,099079972	0,1624536
9	7,8	13,9	710	110	0,1004954	0,1636308
10	7,9	14	700	110	0,099079972	0,164808
11	8	14,1	710	110	0,1004954	0,1659852
12	8,1	14,3	720	110	0,101910828	0,1683396
13	8,2	14,5	730	110	0,103326256	0,170694
14	8,3	14,6	740	110	0,104741684	0,1718712
15	8,4	14,8	750	110	0,106157113	0,1742256
16	8,5	14,9	760	110	0,107572541	0,1754028
17	8,6	15	770	110	0,108987969	0,17658
18	8,7	15,1	780	110	0,110403397	0,1777572
19	8,8	15,2	790	110	0,111818825	0,1789344
20	8,9	15,3	800	110	0,113234253	0,1801116
21	9	16,4	820	110	0,11606511	0,1930608
22	9,1	16,6	850	110	0,120311394	0,1954152
23	9,2	16,5	890	110	0,125973107	0,194238
24	9,3	16,7	900	110	0,127388535	0,1965924
25	9,4	16,8	910	110	0,128803963	0,1977696	powierzchnia drga
26	9,5	17	950	110	0,134465676	0,200124
27	9,6	17,2	970	110	0,137296532	0,2024784
28	9,7	17,5	980	110	0,13871196	0,20601
29	9,8	18,2	1000	110	0,141542817	0,2142504	bardziej drga
30	9,9	18,2	1010	110	0,142958245	0,2142504
31	10	18,2	1030	110	0,145789101	0,2142504	faluje
32	10,1	18,2	1050	110	0,148619958	0,2142504	efekt gotowania
33	10,2	18,2	1100	110	0,155697098	0,2142504
34	10,3	18,2	1010	110	0,142958245	0,2142504
35	10,4	18,2	1150	110	0,162774239	0,2142504	mak wypierany do góry a sól przesuwa się w dół naczynia
36	10,5	18,2	1160	111	0,164189667	0,2142504
37	10,6	18,2	1180	112	0,167020524	0,2142504	słup zaczyna rosnąć, efekt gotowania mak do góry
38	10,7	18,2	1150	113	0,162774239	0,2142504
39	10,8	18,2	1160	115	0,164189667	0,2142504
40	10,9	18,4	1190	115	0,168435952	0,2166048
41	11	18,4	1200	115	0,16985138	0,2166048
42	11,1	18,4	1210	115	0,171266808	0,2166048
43	11,2	18,4	1290	115	0,182590234	0,2166048
44	11,3	18,4	1250	115	0,176928521	0,2166048
45	11,4	18,5	1260	115	0,178343949	0,217782
46	11,5	18,5	1280	115	0,181174805	0,217782
47	11,6	18,5	1290	115	0,182590234	0,217782
48	11,7	18,5	1300	115	0,184005662	0,217782
49	11,8	18,5	1320	115	0,186836518	0,217782
50	11,9	18,5	1320	115	0,186836518	0,217782
51	12	18,5	1350	115	0,191082803	0,217782
52	12,1	18,5	1370	116	0,193913659	0,217782
53	12,2	18,5	1380	116	0,195329087	0,217782	coraz więcej się gotuje, efekt jak przy rozbłysku słońca
54	12,3	18,5	1400	117	0,198159943	0,217782
55	12,4	18,5	1410	117	0,199575372	0,217782
56	12,5	18,5	1450	117	0,205237084	0,217782
57	12,6	18,6	1460	117	0,206652512	0,2189592
58	12,7	18,6	1470	117	0,208067941	0,2189592
59	12,8	18,6	1490	117	0,210898797	0,2189592
60	12,9	18,6	1500	120	0,212314225	0,2189592
61	13	18,6	1510	120	0,213729653	0,2189592
62	13,5	18,7	1540	120	0,217975938	0,2201364
63	14	19	1600	120	0,226468507	0,223668
64	14,5	18,9	1690	123	0,23920736	0,2224908
65	15	19	1750	130	0,247699929	0,223668
66	15,5	19	1850	130	0,261854211	0,223668
67	16	19	1900	135	0,268931352	0,223668	coraz większe pęcherze gazu
68	16,5	19,2	2000	137	0,283085633	0,2260224
69	17	19,5	2050	137	0,290162774	0,229554
70	17,5	19,8	2150	140	0,304317056	0,2330856
71	18	20,5	2220	145	0,314225053	0,241326	coraz szybciej poruszające się pęcherze
72	18,5	20	2300	145	0,325548478	0,23544
73	19	20,1	2350	150	0,332625619	0,2366172
74	19,5	20,1	2440	150	0,345364473	0,2366172
75	20	20,5	2500	155	0,353857042	0,241326	jeszcze szybszy efekt gotowania
76	20,5	20,5	2600	155	0,368011323	0,241326
77	21	20,5	2650	160	0,375088464	0,241326
78	21,5	21	2750	160	0,389242746	0,247212
79	22	21	2800	160	0,396319887	0,247212
80	22,5	21,2	2890	165	0,40905874	0,2495664
81	23	21,5	2950	170	0,417551309	0,253098
82	23,5	21,5	3000	170	0,42462845	0,253098
83	24	22	3100	175	0,438782732	0,258984	jeszcze szybciej się porusza
84	24,5	22,5	3150	170	0,445859873	0,26487
85	25	22	3200	175	0,452937013	0,258984
86	30	24	3750	190	0,530785563	0,282528
87	35	25	3750	200	0,530785563	0,2943	miesza się mak
88	40	26,5	4500	220	0,636942675	0,311958
89	45	27	4500	240	0,636942675	0,317844

5. Wykres

6. Wnioski

• siły oporu podnoszenia cząstek ciał stałych zależą od wielkości i ich masy;

• występują 2 prędkości fluidyzacji. Po przekroczeniu pierwszej prędkości fluidyzacji następuje ujednorodnienie warstwy i nieznaczne straty ciśnienia, natomiast po przejściu drugiej obserwujemy wrzenie, przepływ staje się nie do ustalenia;

• wzrost ciśnienia powoduje obniżenie wartości wszystkich charakterystycznych prędkości gazu, przy czym największym zmianom ulega prędkość rozwiniętej fluidyzacji;

• fluidyzacja pod wyższymi ciśnieniami przebiega łatwiej i prowadzi do zmniejszenia niekorzystnego efektu separacji ziarnowej;

• na skutek tarcia ruchomego złoża o ścianki (mała średnica ruchu) punkt krytyczny nie jest najwyżej położonym punktem.

Fluidyzacja 4/5

Wykonali : Małgorzata Kuta, Patrycja Olejniczak, Michał Michoń

Energetyka sem II gr IIa