3、掌握多釜串联模型参数N的物理意义及计算方法。
二、实验原理
E(t)dt=VC(t)/Q(1)
∞=
)(dt
tVC
Q(2)
所以
∞
=
)()
()()
()(dt
tCtCdt
tVCtVCtE(3)
由此可见E(t)与示踪剂浓度C(t)成正比。
t的表达式为:
∞∞
=00
)()()(dt
()()(tLttLttCtttCt∑∑=∑∑=(5)
σt2的表达式为:
-=-=0
220
22)()()(tdttEtdttEtttσ(6)
也可采用离散形式表达,并取相同Δt,则:
222
22
)
()()()(ttLtLtttCtCtt
-∑∑=-∑∑=σ(7)
无因次方差:222
t
tσσθ=。
系,并得到无因次方差σθ2与模型参数N存在关系为:
21
θ
σ=N(8)
当N=1,σθ2=1,为全混釜特征;当N→∞,σθ2→0,为平推流特征;
这里N是模型参数,是个虚拟釜数,并不限于整数。三、实验装置与流程
1、本实验装置主要由:水槽、水泵、釜式反应器、管式反应器、流量计、电导率仪、搅拌电机、开关、指示灯、电脑程序控制、柜体、阀门及管道等组成。
3、反应釜由有机玻璃制成,三釜以串联形式存在,在反应釜管道上有3个出口,分别为进液口、试踪剂入口、电导探头插口。3个搅拌釜的内径均为100mm,高度均为120mm,高径比为。主流流体(水)自循环水槽的出口,经调节
阀和流量计,由第1釜顶部加入,再由器底排出后进入第2釜,如此逐级下流,最后由第3釜釜底排出,经电导池后排入下水道。
5、流量计测定进料量的大小。采用LZB-6(4~40)L/h液体流量计,因其本身带流量控制阀,故流量调节阀在流量计上。
6、电导率仪采用上海大普仪器厂生产的电导率仪,可以通过它来测定出口示踪剂的含量,并带有232通讯插口可与电脑连接,在线测定、显示出口示踪剂的含量。
7、搅拌电机其操作板置于控制柜上,速度调节和显示均在操作板上进行。
8、开关、指示灯按下开关旋钮,指示灯亮,相应的工作开始;顺旋钮上的箭头方向旋转旋钮则为关。当遇紧急情况需立刻停车,可直接断电,断电后仍须单独关掉各开关,应尽量避免出现这种情况。
10、柜体在控制柜上可以操作整个实验,并可以观察实验进行的全过程。
四、实验操作步骤
1、打开高位槽(1)的上水阀,当高位槽出现溢流后打开各分阀及流量计(2)上的阀门,将流量调为20L/h,并使流量稳定;
2、打开搅拌器电源,慢速启动电机,将转速调至所需稳定值;
3、接通3台DDS-11A型电导率仪电源,并检查电极是否正常。
4、检查数模转换器联线,接通电源。若转换器显示值偏离零点较大,调节电导率仪的调零旋钮。
5、启动计算机,在WindowsXP桌面上双击图标启动本采集软件。系统在采集前,先进行“系统整定”,正常后单击“测定操作”进入“实验记录”子窗体。
6、用针筒在反应器的入口快速注入3mLmol/L的氯化钾溶液,同时单击“实验记录”子窗体上的“启动”按钮或按下功能键“F5”,此时由计算机实时采集数据。
7、待反应器浓度不再变化后,单击“停止”按钮或按下功能键“F9”以结束采集。此时可由“视图”菜单选择显示分布函数和密度函数曲线。按“保存”图标