Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Thời gian lưu

Download

THÔØI GIAN LÖU

1.Thôøi gian löu laø gì? Phaân bieät thôøi gian löu vaø thôøi gian phaûn öùng?

Thôøi gian löu

Thôøi gian phaûn öùng

- Laø thôøi gian phaàn töû ñoù löu laïi ôû trong - Laø thôøi gian phaàn töû ñoù thöïc hieän quaù trình

bình phaûn öùng, hay trong thieát bò baát kì caàn phaûn öùng.

khaûo saùt.

- Thôøi gian löu cuûa moät thieát bò laø moät ñaïi

löôïng xaùc suaát.

- Goàm: Thôøi gian phaûn öùng vaø thôøi gian löu

chaát dòch chuyeån.

2.Haøm phaân boá thôøi gian löu laø gì ? YÙ nghóa vieäc khaûo saùt haøm phaân boá thôøi gian löu.

Haøm phaân boá thôøi gian löu E: laø ñoä ño söï phaân boá thôøi gian löu trong bình cuûa taát caû caùc

phaân toá cuûa doøng löu chaát rôøi khoûi bình. E cuõng chính laø ñoä ño söï phaân boá thôøi gian löu cuûa

löu chaát trong bình.

YÙ nghóa vieäc khaûo saùt haøm phaân boá thôøi gian löu:

Döïa treân haøm phaân boá thôøi gian löu xaùc ñònh ñöôïc, ta coù theå ñaùnh giaù töông quan veà doøng

trong thieát bò, caùc nhöôïc ñieåm sinh ra khi thieát keá nhö vuøng tuø, doøng chaûy taét… vaø tìm caùch

khaéc phuïc nhôø ñaùnh giaù naøy.

Nghieân cöùu thôøi gian löu la phöông phaùp caàn thieát ñeå so saùnh thieát bò döïa treân doøng vaät lieäu,

töø ñoù coù theå caûi tieán, laäp moâ hình toái öu.

Cuõng döïa treân haøm phaân boá thôøi gian löu ta coù theå vaän haønh toái öu vaø qua ñoù thieát laäp ñöôïc

caùc thoâng soá, phöông phaùp ñieàu khieån cuõng nhö toái öu hoaù quaù trình trong thieát bò.

3. ÖÙng duïng cuûa thôøi gian löu trong caùc quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa hoïc. Neâu ví

duï.

 ÖÙng duïng: Caùc keát quaû bieåu dieãn söï phaân boá thôøi gian löu coù theå ñöôïc söû duïng tröïc

tieáp hoaëc lieân keát vôùi moâ hình doøng chaûy ñeå tieân ñoaùn khaû naêng hoaït ñoäng cuûa moät thieát bò

phaûn öùng thöïc, phöông phaùp söû duïng tuøy thuoäc phaàn lôùn treân thieát bò phaûn öùng ñöôïc xem laø

tuyeán tính hay phi tuyeán.

Toái öu hoùa caùc thieát bò trong coâng ngheä hoùa hoïc nhö thieát bò haáp thu, chöng caát, vaät cheâm,

thieát bò trao ñoåi nhieät….

4.Caùc loaïi moâ hình duøng ñeå nghieân cöùu doøng chaûy thöïc.

Moâ hình phaân taùn

Moâ hình bình khuaáy maéc noái tieáp

Moâ hình taàng löu hoùa.

5.Moâ taû caùc hieän töôïng coù theå xaûy ra trong moâ hình daõy hoäp.

Cho maøu vaøo:

Ban ñaàu: maøu chæ coù taïi moät choã, maøu ñaäm

Sau ñoù: maøu hoøa ñeàu ra khaép hoäp vaø maøu nhaït daàn.

6.Phaân loaïi thieát bò phaûn öùng vaø ñaëc tröng cuûa töøng loaïi thieát bò?

 Phaân loaïi theo phöông phaùp hoaït ñoäng:

Bình phaûn öùng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn: ñöôïc ñaëc tröng baèng söï bieán ñoåi cuûa möùc ñoä phaûn öùng

vaø tính chaát cuûa hoãn hôïp phaûn öùng theo thôøi gian.

Bình phaûn öùng hoaït ñoäng lieân tuïc: ñöôïc ñaëc tröng bôûi möùc ñoä phaûn öùng coù theå thay ñoåi theo

vò trí nhöng khoâng ñoåi theo thôøi gian.

 Phaân loaïi theo hình daïng cuûa bình phaûn öùng:

Bình khuaáy troän lyù töôûng: ñöôïc ñaëc tröng bôûi tính chaát cuûa hoãn hôïp phaûn öùng ñoàng nhaát taïi

moïi vò trí trong thieát bò.

Thieát bò phaûn öùng daïng oáng lyù töôûng: ñöôïc ñaëc tröng bôûi caùc phaân toá cuûa löu chaát ñoäc laäp vôùi

nhau, moãi phaân toác coù noàng ñoä, nhieät ñoä... khaùc nhau. Caùc tính chaát naøy thay ñoåi theo chieàu

daøi cuûa thieát bò.

 Phaân loaïi theo soá pha cuûa hoãn hôïp phaûn öùng:

Thieát bò phaûn öùng ñoàng theå: trong ñoù hoãn hôïp phaûn öùng ôû trong moät pha (loûng hoaëc khí)

Thieát bò phaûn öùng dò theå: trong ñoù hoãn hôïp phaûn öùng hieän dieän ôû toái thieåu trong hai pha.

7.Nguyeân nhaân sai khaùc giöõa doøng chaûy thöïc vaø lyù töôûng?

 Ñieàu kieän lyù töôûng:

Bình khuaáy lyù töôûng: quaù trình khuaáy troän hoaøn toaøn.

Thieát bò daïng oáng lyù töôûng: söï ñoàng nhaát vaän toác theo phöông doøng chaûy vaø khoâng coù söï

khuaáy troän theo truïc.

 Nguyeân nhaân sai khaùc giöõa doøng thöïc vaø doøng lyù töôûng:

Doøng chaûy taét cuûa löu chaát.

Söï tuaàn hoaøn cuûa löu chaát.

Do taïo neân vuøng tuø trong thieát bò.

8.Caùc phöông phaùp ñaùnh daáu. Taïi sao thöôøng duøng tín hieäu xung ñeå nghieân cöùu thôøi gian

löu?

 Caùc phöông phaùp ñaùnh daáu:

Tín hieäu vaøo baát kì.

Tín hieäu vaøo tuaàn hoaøn.

Tín hieäu baäc.

Tín hieäu xung.

 Ta thöôøng duøng tín hieäu xung ñeå nghieân cöùu thôøi gian löu vì: tieän lôïi trong söû duïng vaø

söï ñoàng daïng cuûa tín hieäu ñaùp öùng taïi ñaàu ra vôùi haøm phaân boá.

Caùc moái quan heä giöõa F, C, I, E taïi thôøi ñieåm baát kì :

F + I = 1

C = E



^{F = 1 – I =}^{Ed }^Cd

C  E 

 

d

Trong ñoù:

C: noàng ñoä theo thôøi gian thu goïn cuûa chaát chæ thò trong doøng ra öùng vôùi tín hieäu kích thích

daïng xung taïi ñaàu vaøo.

F: noàng ñoä theo thôøi gian thu goïn cuûa chaát chæ thò trong doøng ra öùng vôùi tín hieäu kích thích

daïng baäc taïi ñaàu vaøo.

I: ñoä ño söï phaân boá theo thôøi gian cuûa löu chaát trong bình .

E: ñoä ño söï phaân boá theo thôøi gian cuûa löu chaát trong bình cuûa taát caû caùc phaân toá cuûa doøng

löu chaát rôøi khoûi bình.

Caùc moái quan heä treân cho thaáy caùc thí nghieäm kích thích ñaùnh daáu – ñaùp öùng, vôùi tín hieäu

baäc vaø tín hieäu xung cho ta söï phaân boá thôøi gian cuûa löu chaát trong bình vaø trong doøng ra.

9.Caùc ñieàu kieän choïn chaát chæ thò.

Khoâng ñöôïc aûnh höôûng vaø khaùc bieät vôùi caùc phaân töû taïo neân töông quan trong heä.

Caùc chaát chæ thò phaûi thích hôïp vôùi tính chaát cuûa caùc phaàn töû trong heä (coù khoái löôïng rieâng, ñoä

nhôùt, heä soá khueáùch taùn thích hôïp).

Caùc loaïi chaát chæ thò ñoái vôùi moâi tröôøng loûng coù theå laø: dung dòch maøu, caùc chaát phoùng xaï,

caùc ñoàng vò phoùng xaï oån ñònh, caùc haït raén coù phaùt saùng…

10.Tieán trình thí nghieäm.

Theo trình töï sau:

1) Môû van cho nöôùc leân thuøng cao vò cho ñeán khi coù nöôùc trong oáng chaûy traøn.

2) Môû khoùa cho nöôùc chaûy qua löu löôïng keá vaøo heä thoáng bình khuaáy vaø chænh löu löôïng doøng

chaûy.

3) Heä moät bình: khi heä thoáng oån ñònh, cho phaåm maøu vaøo bình 1. Baám thì keá (ñoàng thôøi vôùi thôøi

gian cho maøu vaøo thieát bò), laáy goác thôøi gian. Duøng oáng nghieäm laáy maãu theo thôøi gian, sau

ñoù ñem maãu ñi so maøu.

4) Heä hai, ba, boán bình: laøm gioáng nhö heä moät bình, cho phaåm maøu vaøo bình 1 vaø laáy maãu ôû

bình cuoái cuøng (töø oáng thoâng nhau cuoái cuøng).

11.Caùch tính thôøi gian löu trung bình vaø haøm phaân boá thôøi gian löu.

 Thôøi gian löu trung bình:

t_V

_n

i1

Trong ñoù t_Vilaø thôøi gian löu cuûa moät phaàn töû baát kyø i.



c^A_i(t_V)t_V.dt_V



Hay: t_V



c^A_i(t_V).dt_V



Vôùi caùc haøm ñieåm, ta coù:

c t



i1

t 



i1

K laø caùc khoaûng chia baèng nhau.

Thôøi gian löu trung bình theå tích:

V_R

V_M

 

 t

Vôùi V_R: theå tích cuûa löu chaát trong bình, lít.

V_M: löu löôïng cuûa doøng vaøo thieát bò, lít/giaây.

Neáu chaát chæ thò khoâng ñaït töông quan lyù töôûng thì phöông trình treân khoâng thoûa maõn (neáu

 >

t coù theå chaát chæ thò bò haáp phuï vaøo thaønh bình hoaëc caùc chi tieát phuï.

 Haøm phaân boá thôøi gian löu::



^{E(t ) }^{f(t )t .dt}

Ñoái vôùi moâ hình daõy hoäp:

n1





















.exp 





f(t)  1/  

(n 1)!

12.Caùc phöông phaùp tính sai soá so vôùi daïng lyù töôûng.

1 – Xaùc ñònh söï phaân phoái thôøi gian löu thöïc teá töø soá lieäu thí nghieäm ñaùp öùng vaø tính ñoä

chuyeån hoùa baèng caùch xem doøng chaûy hoaøn toaøn khoâng khuaáy troän. Moâ hình naøy thích hôïp

cho thieát bò daïng oáng vôùi cheá ñoä chaûy doøng vaø phaûn öùng baäc 1.

2 – Moâ hình phaân taùn theo phöông truïc, xem nhö trong thieát bò phaûn öùng daïng oáng coù söï

khueách taùn theo phöông truïc, khi ñoù söï phaân phoái thôøi gian löu thöïc teá trong thieát bò ñöôïc

duøng ñeå tính heä soá khueách taùn theo phöông truïc, vaø sau ñoù duøng giaù trò naøy ñeå tieân ñoaùn ñoä

chuyeån hoùa. Moâ hình naøy thích hôïp cho thieát bò phaûn öùng coù cheá ñoä chaûy roái.

3 – Moâ hình heä nhieàu bình khuaáy lyù töôûng baèng nhau maéc noái tieáp. Soá lieäu thí nghieäm

ñaùp öùng ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh soá bình khuaáy trong heä, töø ñoù tính ñöôïc ñoä chuyeån hoùa.

13.`Nhaän xeùt caùch laáy maãu vaø cho chaát chæ thò trong baøi thí nghieäm.

 Caùch laáy maãu:

Duøng oáng nghieäm laáy maãu theo thôøi gian, sau ñoù ñem maãu ñi so maøu. Ñoái vôùi heä moät

bình thì laáy ngay taïi bình ñoù. Ñoái vôùi heä nhieàu bình thì cho phaåm maøu vaøo bình 1 vaø laáy maãu

ôû bình cuoái cuøng.

 Caùch cho chaát chæ thò: cho moät löôïng chaát chæ thò vaøo doøng löu chaát trong khoaûng thôøi

gian raát ngaén vaø khi heä thoáng ñaõ oån ñònh.

4 trang Thùy Anh 15560 Free

Download

Bạn đang xem tài liệu "Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Thời gian lưu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

cau_hoi_thi_nghiem_qua_trinh_thiet_bi_thoi_gian_luu.docx