Buz Üretimi ve tuzlu su bir soğuk Bath Tanıtımı Su Isı ve Kütle Transferi

Bu deneyin genel amacı, su ve yüksek konsantrasyonlu soğuk tuzlu su doğrudan temas halindeyken buz ve ısı oluşumunu ve kütle transferini araştırmaktır. Bu yöntem, ısı ve kütle transferi alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Örneğin, buzdan korunma ve enerji depolama ile ilgili.

Bu tekniğin en büyük avantajı düşük evaporatif sıcaklık gerektirmemesi ve verimli olmasıdır. Bu deney, küçük miktarlarda hazırlanmış 35 ila 40 litre tuzlu su gerektirir. Küçük bir parti hazırlamak için, beş litrelik plastik bir beherde dört kilogram su ve bir kilogram sodyum klorür ile başlayın.

Elektronik bir terazi ile ölçüldüğü gibi. Tuzu su ile behere batırın ve ardından çözelti berraklaşana kadar karışımı karıştırın. Bir sonraki adım, yoğunluğu bir youtube yoğunluk ölçer ile test etmektir.

10 mililitrelik bir şırınga kullanın ve çözelti örnek olarak ise yaklaşık 10 mililitre çizin. Numuneyi youtube yoğunluk ölçere enjekte edin ve devam etmeden önce hava kabarcığı olmadığından emin olun. Yoğunluk ölçer kontrollerinde 20 santigrat derece sıcaklığa girin.

Ardından ölçümü başlatın. Okumayı referans değerle karşılaştırın ve su ve tuz içeriğini gerektiği gibi ayarlayın. Toplanan tuzlu su, eksi 40 santigrat derecede tutulan bir dondurucuda saklanmalıdır.

Donma noktasına, 48 ila 72 saat ulaşana kadar orada tutulmalıdır. Dondurucu, deney için hazırlanan diğer eşyaları tutacaktır. Su enjekte etmek için kullanılacak iki buz bloğu vardır.

Bunlar, bir litre suyun bir kaba dökülmesi ve dondurulmasıyla yapılır. Dondurucuda ayrıca iki buz kabuğu vardır. Bir buz kabuğu beş litrelik bir beherin içindedir ve iki litre su içerebilmelidir.

Diğer buz kabuğu iki litrelik bir kaptadır ve bir litre kapasiteye sahip olmalıdır. Deney kurulumunun üç temel unsuru vardır. Var tuzlu su tankı akışı gözlemlemek için bir penceresi olan ısı eşanjörleri kullanılarak serin tutulur.

İkincil soğutucunun tuzlu su tankı ısı eşanjörlerinden pompalandığı bir tank vardır. İkincil soğutucu, üç soğutma ünitesi kullanılarak soğuk tutulur. Düzenleme bu şemada tasvir edilmiştir.

İkincil soğutma sıvısı tankı, soğutma sıvısı eksi 25 santigrat derece olana kadar 10 ila 16 saat boyunca soğutma üniteleri tarafından doldurulmalı ve soğutulmalıdır. İkincil soğutucu hazır olduğunda, 30 litre tuzlu suyu depolama tankından deneyin tuzlu su tankına aktarın. Bu yapıldıktan sonra, ikincil soğutucuyu ısı eşanjörlerinde dolaştırmaya başlayın.

İkincil soğutucunun sıcaklığını düzenli olarak izleyin. Soğutma ünitelerini açıp kapatarak eksi 17 ile eksi 19 santigrat derece arasında tutun. Ardından, tuzlu suya su enjekte etmeye hazırlanın.

Bu, önceden yapılmış buz blokları, yalıtılmış beş metrelik bir beher, yaklaşık üç litre su ve 100 mililitrelik bir cam şırınga ile çalışmayı gerektirir. Önceden hazırlanmış bloğu yalıtımlı behere yerleştirin. Daha sonra behere yaklaşık üç litre su dökün.

Su sıcaklığını izleyin ve iki santigrat derecede tutun. Ardından, 100 mililitrelik cam şırınga ile çalışın. Şırınga, tanka su enjekte etmek için bağlı bir silikon tüpe sahip olmalıdır.

Şırıngayı beherden iki santigrat derece su ile doldurmak için tüpü kullanın. Ardından açık tüpü tuzlu suya yerleştirin. Tüpü, açık ucu tuzlu suda yatay olarak tutulacak şekilde destekleyin.

Tank penceresinden akışı gözlemleyin ve suyu sabit bir oranda enjekte edin. Buz toplama için, kurulumun yakınında ölçekli bir masa bulundurun. Numune toplamak için bir kap edinin.

Tartıya yerleştirin ve teraziyi yırtın. Tuzlu su tankında, bir numune toplamak için shiv kullanın. Kuru toplama için, buzu inceleyin ve ardından salamurayı çıkarmak için shiv'i sallayın.

Numuneyi tartıya alın, buzu kabın içine koyun ve kütlesini kaydedin. Buzun erimesini bekleyin, ardından sudan bir örnek almak için on mililitrelik bir şırınga kullanın. Yoğunluk ölçere gidin ve numuneyi enjekte edin.

Yoğunluğu 20 santigrat derece sıcaklıktaki bir sıcaklıkta ölçün ve değeri kaydedin. Islak toplama prosedürü için, kurulumun ve dondurucunun yanında bir masa ve terazi bulundurun. Ek olarak, yaklaşık beş litre oda sıcaklığında musluk suyu ile bir beher ile başlayın.

Oradaki dondurucuyu açarak devam edin. Hazırlanan beş litrelik beheri ve buz kabuğuyla bulun ve kabı tamamen doldurmak için oda sıcaklığında musluk suyu ekleyin. Beherdeki suyun sıfır santigrat dereceye kadar soğumasını bekleyin.

Bir sonraki adım için daha fazla musluk suyu hazırlayın. Dondurucuda, önceden hazırlanmış iki litrelik beherin erişilebilir olduğundan emin olun. Beş litrelik behere eklenen su sıfır santigrat dereceye ulaştığında, iki litrelik behere titanik.

Daha sonra beş litrelik kabı tekrar doldurmak için oda sıcaklığında su kullanın. İki litrelik beherdeki suya ihtiyaç duyulana kadar dondurucuyu kapatın. Bir örnek toplamak için.

İlk önce, tartıda bir kabı yırtın. Sonra, bir shiv ile tuzlu su çözeltisine gidin. Buzun bir kısmını sallamadan dürbünle çıkarın.

Daha sonra iki litrelik kabı dondurucudan alın ve toplanan buzun üzerine 200 ila 500 mililitre sıfır santigrat derece su dökün. Devam etmeden önce sıvıyı buz üzerinde çalkalayın. Sonra buzu bir ölçekte bir kaba koyun ve kütlesini kaydedin.

Buz eridiğinde, yoğunluk ölçümü yapmak için bir numune toplayın. Yoğunluk ölçere gidin ve bir numune enjekte edin. 20 santigrat derece sıcaklıktaki bir yoğunluğu ölçün ve değeri kaydedin.

Bu veriler, zemine paralel ufka göre sıfır derecelik bir su enjeksiyon açısı içindir. Buza dönüştürülen suyun fraksiyonu dikey eksen boyuncadır. Tuzlu su sıcaklığı yatay eksen boyuncadır.

Üstteki üç veri seti, farklı tuzlu su konsantrasyonları ve ıslak toplama yöntemiyle toplanan buzdur. Çizgi, saygı duyulan veri kümelerine doğrusal uyumları temsil eder. İncelenen üç konsantrasyon için, tuzlu su konsantrasyonu arttıkça saptırma oranı azalır.

Alttaki üç veri seti, kuru toplama yöntemi kullanılarak aynı tuzlu su konsantrasyonları içindir. Tüm veri setlerinde eğilim, daha düşük sıcaklıkla daha yüksek bir dönüşüm oranı içindir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu çalışma düzgün bir şekilde hazırlanmışsa üç saat içinde yapılabilir.

Islak toplamaya çalışırken, sonuçlardaki bu tutarsızlıkları azaltmak için, özellikle tuzlu suya kuvvet uygularken tutarlı olmak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, tuzlu su sıcaklığını, konsantrasyonunu ve enjekte edilen akışın radyolojisini ayarlayarak su-buz dönüşüm oranını nasıl en üst düzeye çıkaracağınızı iyi anlamış olmalısınız.