天津大学

化工基础实验中心Experimental Center of Basic Chemical Engineering

  一、实验目的
  1. 掌握搅拌功率曲线的测定方法。
  2. 了解影响流动场和输入能量的主要因素及其关联方法。
  3. 考察不同搅拌桨在相同粘度流体中的搅拌特性。
  4. 观察同一种搅拌桨在不同粘度流体中的流型特点。
  5. 通过改变双层搅拌桨的相对位置,观察搅拌流场流型的变化
  二、实验内容
  1. 用浓度不同的羧甲基纤维素纳(CMC)水溶液测定液-液相搅拌功率曲线。
  2. 用CMC水溶液和空气,测定气-液相搅拌功率曲线。
 
  实验原理请认真阅读实验指导书和相关实验教材
  本实验在动手操作前有相关搅拌操作的课堂教学,请大家在课前预习《化工流体流动与传热》和《化工基础实验指导书》的相关部分。并预习粘度测定仪的使用方法。
  实验方法
  1. 测定CMC溶液搅拌功率曲线
  打开总电源,各数字仪表显示“0”。打开搅拌调速开关,慢慢转动调速旋纽,电机开始转动。在转速约50~300(r/min)之间, 取10~12个点测试(实验中适宜的转速选择:低转速时搅拌器的转动要均匀;高转速时以流体不出现旋涡为宜)。实验中每调一个转速,待数据显示基本稳定后方可读数,同时注意观察流型及搅拌情况。每调节一个转速记录以下数据:扭矩(Nm)、转速(r/min)。
  2. 测定气液搅拌功率曲线
  各套均以空气压缩机为供气系统,用各套的气体流量计调节到相同的设定值,将其输入到搅拌槽内。在转速约50~300(r/min)之间,取10~12个点测试,实验中每调一个转速,待数据显示基本稳定后方可读数,记录以下数据:扭矩(Nm)、转速(r/min)和液面高度(mm),其余操作同上。
  3. 实验结束时一定把调速器慢慢降为“0”,方可关闭搅拌调速器开关。
  4. 实验过程中每组需测定搅拌槽内流体粘度。(测定方法见实验台上说明书,使用过程中请爱护仪器。)
  注意事项
  1. 电机调速一定是从“0”开始,调速过程要慢,否则易损坏电机。
  2. 不得随便移动实验装置。
  3. 粘度测定仪使用后要清洗干净、吹干,否则影响以后使用。
  思考题:
  (1) 影响搅拌功率的因素有哪些?
  (2) 测定搅拌功率曲线的意义?
  (3) 对于气-液两相搅拌通常选用什么搅拌桨?
  (4) 试验中通气量增加,搅拌功率如何变化?为什么? 
  (5) 通气速率一定,随着搅拌转速的增大,搅拌槽中气-液分散状态有何变化? 
  注:本实验不要求写实验报告,整个实验结束后进行结果讨论