1
Politechnika Krakowska
Nazwisko i Imię:
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Grupa laboratoryjna:
Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej
LABORATORIUM
Z INŻYNIERII CHEMICZNEJ
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 30
Temat:
Hydrodynamika kolumny półkowej.
Termin zajęć:
Termin zaliczenia:
Ocena:
2
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zbadanie właściwości trzech rodzajów półek przelewowych na podstawie
spadków ciśnień jakie wykazują podczas przepływu wody o różnym natężeniu.
2. Przebieg ćwiczenia
Na początku wykonywania ćwiczenia odpowiednim zaworem ustalono przepływ wody równy
1000 l/h. Następnie włączono dopływ gazu i ustawiono jego natężenie przepływu. Po ustaleniu
przepływów odczytano spadek ciśnienia na każdej półce za pomocą przymocowanych
manometrów. Po każdorazowym pomiarze zmieniano natężenie przepływu gazu co 40 mmH
2
O
i odczytywano spadki ciśnienia dla półek. Wykonano łącznie 3 serie pomiarów dla
przepływającej wody o natężeniu 1000, 1500 i 2000 l/h.
3. Opracowanie wyników
Średnica kolumny: D
kol
=0,4m
Powierzchnia przekroju kolumny:
]
[
1256
,
0
4
4
,
0
4
2
2
2
m
D
S
Lp.
Powietrze
[mmH
2
O)
Półka kołpakowa
Półka sitowa
Półka zaworkowa
Woda
1000l/h
Woda
1500l/h
Woda
2000l/h
Woda
1000l/h
Woda
1500l/h
Woda
2000l/h
Woda
1000l/h
Woda
1500l/h
Woda
2000l/h
1
40
20
26
26
38
42
40
10
21
24
2
80
22
26
26
38
41
45
15
23
26
3
120
22
26
26
41
43
47
20
24
26
4
160
20
26
26
46
45
50
17
24
27
5
200
21
26
26
55
50
52
23
25
27
6
240
21
26
26
51
52
54
21
25
27
7
280
22
26
26
53
55
60
23
25
27
8
300
24
53
26
Natężenie przepływu:
Q
v
=13,45
p
[m
3
/h]
Prędkość przepływu powietrza:
S
Q
u
v
g
3600
[m/s]
3
Lp.
Powietrze
[mmH
2
O)
Q
v
[m
3
/h]
u
og
[m/s]
1
40
85,065
676,926
2
80
120,300
957,318
3
120
147,337
1172,471
4
160
170,131
1353,853
5
200
190,212
1513,653
6
240
208,367
1658,124
7
280
225,062
1790,979
8
300
232,961
1853,839
Natężenie przepływającej wody 1000 l/h
Natężenie przepływającej wody 1500 l/h
0
10
20
30
40
50
60
0,000
500,000
1000,000
1500,000
2000,000
p
[
m
m
H
2O]
prędkość [m/s]
Wykres p=f(u)
półka kołpakowa
półka sitowa
półka zaworkowa
0
10
20
30
40
50
60
0,000
500,000
1000,000
1500,000
2000,000
p
[
m
m
H
2O]
prędkość [m/s]
Wykres p=f(u)
półka kołpakowa
półka sitowa
półka zaworkowa
4
Natężenie przepływającej wody 2000 l/h
Wykres dla półki sitowej dla różnych natężeń przepływu wody
4. Wnioski
W zależności od natężenia przepływającej wody poszczególne półki wykazują różne straty
ciśnień. Możemy zaobserwować znaczne straty wraz ze wzrostem natężenia przepływu
występującym na półce sitowej, pozostałe półki wykazują niezbyt duże zmiany. Półka sitowa
stawia największy opór i to właśnie na niej wraz ze wzrostem natężenia przepływu gazu
możemy zaobserwować spadek ciśnienia. Dla półki zaworkowej zmiany te są niewielkie, a dla
kołpakowej praktycznie nie istnieją.
0
10
20
30
40
50
60
70
0,000
500,000
1000,000
1500,000
2000,000
p
[
m
m
H
2O]
prędkość [m/s]
Wykres p=f(u)
półka kołpakowa
półka sitowa
półka zaworkowa
35
40
45
50
55
60
65
500,000 700,000 900,000 1100,0001300,0001500,0001700,0001900,0002100,000
p
[
m
m
H
2O]
prędkość [m/s]
Wykres p=f(u)
1000 l/h wody
1500 l/h wody
2000 l/h wody