3-4组 实验六 实验报告.docx

班级:化工0903 姓名: 黄翔学号:200911090(3-4组)
实验六搅拌槽内流体的流动与混合
一、教学目的与要求

流体混合是搅拌操作的目的之一。除此之外,固体在液体中的悬浮,气体在液体中的分散等过程,都可以通过搅拌来达到。
本实验的重点是搅拌槽中流体的混合过程。实验目的有两点:
(1)观察搅拌槽内流体的流动特性,了解搅拌器型式、挡板对流型的影响。
(2)测定搅拌转速、输入功率、叶轮形式、挡板条件、物料量(液位)变化对混合时间的影响。
通过上述实验,了解影响流体混合的主要因素及基本规律。
二、基本原理

流体在搅拌槽内的流动与混合特征,是由搅拌槽的结构,搅拌器的型式、搅拌叶轮提供给流体的功率等因素决定的。
搅拌叶轮产生的流动的基本形式有两种:轴向流和径向流。径向流叶轮将流体从水平或径向排出至槽壁;轴向流叶轮使流体产生平行于叶轮轴的流动。
在无挡板的情况下,流体的流动通常呈现出以搅拌轴为中心的圆周运动。这种流动现象叫打漩。打漩的存在对混合特性有显著影响。
搅拌槽内的混合特性一般用混合时间的长短及输入功率的大小来描述。
混合时间一般定义为是进料在全槽范围内分布均匀所需的时间。
输入功率定义为叶轮提供给流体的实际功率。
三、实验装置
本实验装置共有两套,实验流程如图1所示:
如流程图中所示:电机(4)的转速由调频器(1)来控制,通过皮带传动,驱动搅拌叶轮转动。
四、试验方法

(1)转速的测定
搅拌器转速由转速计来测定
(2)搅拌功率计算
搅拌功率P:P=NpρN3D5
式中,Np——功率准数,ρ——液体密度[kg/m3],N——搅拌转速[1/s],D——搅拌桨直径[m],不同搅拌桨的相关数据见下表1。
图1 搅拌实验装置流程图
1、调频器 2、电压表 3、电流表 4、电机
5、皮带轮 6、轴承座 7、搅拌轴 8、搅拌槽
9、叶轮 10、挡板 11、转速计
表1 不同搅拌桨的相关数据
六直叶涡轮
三叶CBY
搅拌槽直径T[m]


液体高度H[m]


搅拌桨离底C[m]


D[m]


Np(有挡板)
6

Np(无挡板)
1
(3)混合时间的测定
混合时间的测定采用酸碱中和法。通过流体中指示剂的颜色变化来确定流体的混合时间。在流体中加溴百里香酚蓝作为指示剂。当液体为碱性时指示剂呈蓝色,当液体为酸性时指示剂呈橙色。
实验步骤如下:
在槽内加入实验物料(自来水);
在槽内加入适量(~5ml)浓度为4N的NaOH与指示剂,充分搅拌后使流体颜色(蓝色)均匀;
快速加入适量(~5ml)浓度为8N的H2SO4,加入的同时开始计时,随着混合的进行流体的颜色逐渐从蓝色变为橙色当颜色均匀时结束计时。记录所需时间即为混合时间。相同条件下需重复一次,取两次数平均。
五、数据处理
表2、转速(变化四个)及挡板对混合时间的影响(H=,C=)
六直叶涡轮
N
P[W]
混合时间
有挡板
80

22
100

14
120


无挡板
182


表