- •Цель работы:
- •1. Основное оборудование и реактивы
- •Ход работы
- •3. Определение основных характеристик воздуха [1, 2]
- •Характеристики воздуха
- •4. Определение характеристик слоя твердых частиц активированного угля
- •Характеристики слоя твёрдых частиц
- •5. Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (dэ) и скорости свободного витания (ωсв)
- •6. Статистическая обработка результатов Расчет систематических погрешностей
- •7. Выводы:
- •8. Список использованных источников
4. Определение характеристик слоя твердых частиц активированного угля
а) Насыпную плотность частиц рассчитываем по формуле:
нас = , (5)
где mчаст – масса частиц активированного угля; mчаст = 4,00 г,
Vсл – объем насыпного слоя, занимаемый частицами; Vсл = 7,5 мл.
тогда:
нас = кг/м3
б) Плотность частиц определяем по формуле:
част = , (6)
где Vчаст = V∑ − Vац, V∑ - суммарный объем, занимаемый частицами и ацетоном;
V∑ = 19 мл; Vац = 16,5 мл,
Тогда:
Vчаст = 19 − 16,5=2,5 мл.
част = кг/м3
в) Порозность неподвижного слоя частиц (ε0) находим из формулы 3.44а
(поз. 29 cтр. 104)
εо = (7)
εо =
г) Порозность взвешенного слоя твердых частиц выразим из формулы 3.52
(поз. 32 стр.106)
ε= , (8)
где εо – порозность неподвижного слоя;
hо − высота неподвижного слоя; hо =30 мм=0,03м
h − высота взвешенного слоя.
Таблица 2
Характеристики слоя твёрдых частиц
№ /№ |
Гидравлическое сопротивление ∆pсл |
Высота, h |
Плотность ρ, кг/м3 |
Порозность слоя, ε |
|||
мм вод. ст. |
Па |
мм |
м |
частиц |
насыпная |
|
|
0 |
0,0 |
00,00 |
30 |
0,030 |
1600,00 |
533,33 |
0,667 |
1 |
3,0 |
29,42 |
30 |
0,030 |
0,667 |
||
2 |
4,0 |
39,23 |
30 |
0,030 |
0,667 |
||
3 |
5,0 |
49,03 |
31 |
0,031 |
0,678 |
||
4 |
5,0 |
49,03 |
32 |
0,032 |
0,688 |
||
5 |
6,0 |
58,84 |
32,5 |
0,0325 |
0,693 |
||
6 |
7,0 |
68,64 |
34 |
0,034 |
0,706 |
||
7 |
8,0 |
78,45 |
34,5 |
0,0345 |
0,710 |
||
8 |
8,0 |
78,45 |
35 |
0,035 |
0,715 |
||
9 |
8,0 |
78,45 |
36 |
0,036 |
0,723 |
||
10 |
9,0 |
88,26 |
37 |
0,037 |
0,730 |
||
11 |
10,0 |
98,06 |
37,5 |
0,0375 |
0,734 |
||
12 |
10,0 |
98,06 |
38 |
0,038 |
0,737 |
||
13 |
10,0 |
98,06 |
39 |
0,039 |
0,744 |
||
14 |
10,0 |
98,06 |
40 |
0,040 |
0,750 |
||
15 |
10,0 |
98,06 |
42 |
0,042 |
0,762 |
||
16 |
10,0 |
98,06 |
43 |
0,043 |
0,768 |
||
17 |
10,0 |
98,06 |
45 |
0,045 |
0,778 |
На основании полученных данных (табл. 1, 2) построены графические зависимости вида h = f(lg(ωо)); lg∆pсл = f(lg(ωо)), представленные на рис. 2(а, б) и определена скорость воздуха, необходимая для начала образования взвешенного слоя частиц активированного угля (ωпс).
а.
б.
Рис.2 Зависимости высоты зернистого слоя (а) и гидравлического
сопротивления слоя (б) от фиктивной скорости воздуха
Анализируя предоставленные кривые, определяем первую критическую скорость воздуха необходимую для начала образования слоя взвешенных частиц:
ωпс = 0,280 м/с
Тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ωпс и соответствующей ей температуре (t = 35°С) будут составлять:
ρвозд = 1,139 кг/м3;
µвозд. = 19,38·10-6 Па·с