›

Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Mạch lưu chất

Download
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
1. TRÍCH YEÁU  
1.1 Muïc ñích thí nghieäm:  
Khaûo saùt söï chaûy cuûa nöôùc ôû phoøng thí nghieäm trong moät heä thoáng oáng daãn coù ñöôøng  
kính khaùc nhau vaø coù chöùa löu löôïng keá maøng chaén, venturi, cuøng caùc boä phaän noái oáng  
nhö cuùt, van chöõ T nhaèm xaùc ñònh :  
▪ Thí nghieäm 1 : Heä soá löu löôïng keá Cm vaø Cv theo cheá ñoä chaûy (Re)  
▪ Thí nghieäm 2 : Heä soá ma saùt f theo cheá ñoä chaûy (Re) cho oáng 1” vaø ½”  
▪ Thí nghieäm 3 : Ñaëc tuyeán van, xaùc ñònh chieàu daøi töông ñöông ( Ltñ ) vaø phaïm vi  
öùng duïng cuûa van.  
1.2 Phöông phaùp thí nghieäm  
▪
Thí nghiệm 1 : Cho doøng chaûy löu chaát qua thieát bò coù gaén löu löôïng keá maøng  
chaén vaø venturi. Ñoïc toån thaát coät aùp öùng vôùi töøng löu löôïng doøng chaûy vaø töøng löu  
löôïng keá.  
▪
Thí nghiệm 2 : Cho doøng chaûy löu chaát qua maøng chaén vaø laàn löôït qua oáng 1”  
vaø oáng ½”  
Chænh van ñeå thay ñoåi löu löôïng doøng chaûy, ñoïc toån thaát coät aùp cuûa maøng chaén vaø oáng.  
Laëp laïi thí nghieäm vôùi chieàu daøi oáng l=0.9m vaø l=1.5m  
▪ Thí nghiệm 3 : Cho doøng chaûy löu chaát qua maøng chaén vaø van  
ÖÙng vôùi töøng ñoä môû cuûa van, ñoïc toån thaát coät aùp qua maøng vaø van.  
2. CƠ SỞ LYÙ THUYEÁT  
2.1 Löu löôïng keá maøng chaén vaø venturi :  
Nguyeân taéc: ño söï giaûm aùp suaát cuûa löu chaát khi chaûy qua duïng cuï ñeå xaùc ñònh löu  
löôïng .  
1
1
2
2
v
v
v
v
1
1
2
2
Oáng Venturi  
Maøng chắn  
Vận tốc trung bình ở vị trí (2) được tính từ công thức tổng kê năng lượng:  
P  
.(14 )  
V C  
C : heä soá cuûa maøng chaén vaø venturi, phuï thuoäc vaøo cheá ñoä chaûy (Re)  
P : Ñoä giaûm aùp suaát qua maøng chaén hay venture, N/m2  
: Troïng löôïng rieâng cuûa löu chaát , N/m3  
d2  
  
, tæ soá ñöôøng kính coå venturi hay loã maøng chaén treân ñöôøng kính  
d1  
oáng.  
Do đó lưu lượng qua màng chắn hay venturi:  
1
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
Q= V2A2= V1Á1  
2.2 Toån thaát naêng löôïng do söï chaûy trong oáng daãn:  
Khi löu chaát chaûy trong oáng, xaûy ra hieän töôïng maát naêng löôïng do ma saùt ôû  
thaønh oáng vaø do trôû löïc cuïc boä taïi nhöõng vò trí coù tieát dieän oáng thay ñoåi, thay ñoåi höôùng  
doøng chaûy…  
▪ Toån thaát do ma saùt :  
Từ phương trình Bernoulli ta có:  
(P) (V 2 )  
 Z H 0  
f
g  
2g  
(V 2 )  
2g  
P  
g  
Vì  
=0 và Z=0 => H  
f
Hf: thủy đầu tổn thất ma sát trong ống, m  
Tồn thất này liên hệ với thừa số ma sát bằng phương trình Darceyweisbach:  
L V 2  
H f f  
D 2g  
f: heä soá ma saùt, phuï thuoäc vaøo cheá ñoä chaûy (Re)  
L: chiều dài ống, m  
D: đường kính ống, m  
64  
+ Cheá ñoä chaûy taàng : Re<2320 f   
Re  
+ Cheá ñoä chaûy roái thaønh trôn thuûy löïc  
1
Nikuradse 3000<Re<105  
2log(Re f ) 0.8  
f
0.316  
Re1/ 4  
Blasius  
f   
1
Coânacoáp Re>105  
f   
(1.8logRe1.5)2  
+ Cheá ñoä chaûy roái thaønh nhaùm thuûy löïc:  
0.25  
D
68  
Antersun f 0.11  
Re  
+ Cheá ñoä chaûy roái thaønh nhaùm hoaøn toaøn  
1
D
Prandtl-Nikuradse  
2log 3.71  
f
D
4
Antersun  
f 0.11  
Ngoaøi ra coù theå xaùc ñònh heä soá ma saùt baèng caùch söû duïng giaûn ñoà Moody(f theo Re vaø  
D
)
▪ Toån thaát cuïc bộ:  
Laø toån thaát naêng löôïng do trôû löïc cuïc boä nhö söï thay ñoåi tieát dieän chaûy, höôùng  
chaûy bò caûn trôû bôûi van, oáng noái, choã ñoät môû hay ñoät thu...  
2
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
Ñoái vôùi van hay khuùc noái, toån thaát ñöôïc bieåu dieãn bôûi phöông trình :  
2
Lev  
P f  
cb  
2gD  
Le: chieàu daøi töông ñöông cuûa van hay khôùp noái ñöôïc ñònh nghóa laø chieàu daøi  
cuûa moät oáng thaúng coù cuøng söï tổn thất naêng löôïng vôùi van hay khuùc noái trong nhöõng  
ñieàu kieän gioáng nhau.  
Trở lực naøy bằng thế năng rieâng tieâêu tốn đñể thắng trở lực do bộ phận ta đñang xeùt gaây ra:  
2
v
P   
cb  
2g  
Le  
so saùnh 2 coâng thöùc treân ta coù: f  
D
f
töø ñoù ta coù: Le D  
3. THIEÁT BÒ THÍ NGHIEÄM  
3.1 Duïng cuï & thieát bò :  
▪
Moät heä thoáng oáng daãn vaø van coù kích thöôùc khaùc nhau, laép ñaët nhö trong taøi lieäu  
höôùng daãn.  
▪
▪
Bôm  
Ñoàng hoà ño thôøi gian.  
Soá lieäu kích thöôùc 4 oáng daãn baèng ñoàng:  
Ñöôøng kính goïi Ñöôøng kính ngoaøi  
Ñöôøng kính trong  
1”  
(2.54cm)  
(1.90cm)  
(1.27cm)  
1.125”  
0.875”  
0.625”  
(2.68cm)  
(2.22cm)  
(1.59cm)  
(1.27cm)  
1.025”  
0.785”  
0.545”  
0.43”  
(2.6cm)  
(2,0cm)  
(1.39cm)  
(1.09cm)  
¾”  
½”  
3/8”  
(0.951cm) 0.5”  
Ñoä nhaùm e= 0.000005  
Maøng chaén: loái vaøo: 2.6cm  
ñöôøng kính loã: 1.59cm  
ñöôøng kích coå: 1.59cm  
Venture:  
loái vaøo: 2.6cm  
4. PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM  
▪
TN1 : Cho doøng chaûy löu chaát qua thieát bò coù gaén löu löôïng keá maøng chaén vaø  
venturi. Ñoïc toån thaát coät aùp öùng vôùi töøng löu löôïng doøng chaûy vaø töøng löu löôïng keá.  
TN2 : Cho doøng chaûy löu chaát qua maøng chaén vaø laàn löôït qua oáng 1” vaø oáng ½”  
▪
Chænh van ñeå thay ñoåi löu löôïng doøng chaûy, ñoïc toån thaát coät aùp cuûa maøng chaén vaø  
oáng. Laëp laïi thí nghieäm vôùi chieàu daøi oáng l=0.9m vaø l=1.5m  
▪
TN3 : Cho doøng chaûy löu chaát qua maøng chaén vaø van  
ÖÙng vôùi töøng ñoä môû cuûa van, ñoïc toån thaát coät aùp qua maøng vaø van.  
5. TÍNH TOAÙN KEÁT QUAÛ THÍNGHIEÄM:  
3
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
5.1. Keát quaû thoâ:  
Baûng 1: Thí nghiệm 1:  
THÍ NGHIEÄM 1  
W
1
1
2
3
4
5
6
7
8
t
7
2
3
6
8
11  
12  
13  
15  
Pm  
4.9  
13  
22.5  
38  
45  
59  
71  
76  
Pv  
1.5  
6
6.5  
11  
19.5  
20  
18.5  
24.5  
27  
78  
Baûng 2: Thí nghiệm 2  
THÍ NGHIEÄM 2  
Ống 1'  
Ống 1/2''  
1.5 m 0.9 m  
Pm P Pm P Pm P Pm P  
STT  
1.5 m  
0.9 m  
1
2
3
4
5
1.3 0.5 2.6 0.6  
1
3
1.3  
12.3 37.5 9.8  
26.2 4.5 32.9 92  
103 29.5 51.5  
3
18  
9.3  
18.7  
2
4
9.6  
2
21.5 39  
29.8 5.5  
43.4 8.5 53.5  
51.2 10 59  
41  
7.5  
9
9.7  
38  
40 109.4 32.5 57.2  
41 112.7 36.7 62.5  
6
7
8
58.5 11.5 60.5 10.4 41.5 114 37.5 66  
60.9 11.7 61.5 10.5 42 116 39.4 68  
9
10  
11  
63.5 12 62.1 10.5  
64 21.5 63.4 11  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
40.4 70  
41.6 71.1  
41.7 72  
64 31.2  
-
-
-
-
-
-
12 64.4 33  
13 66.3 36.8  
-
-
-
-
4
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
Baûng 3: Thí nghiệm 3  
Thí nghiệm 3  
Ñoä môû hoaøn toaøn  
STT  
3/4  
1/2  
1/4  
DPm  
2.7  
7
DPvan9 DPm DPvan9 DPm DPvan9 DPm DPvan9  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.1  
0.2  
0.5  
0.7  
1
1.2  
1.5  
1.7  
-
2
15.5  
35.5  
48.2  
54  
57.5  
59  
-
0.2  
0.4  
0.8  
1.4  
1.5  
1.7  
1.8  
-
0.8  
16.3  
42  
50.5  
55.4  
60  
60.5  
61  
-
0.2  
1.3  
6
7.5  
8.2  
8.5  
9
0.5  
7.4  
0.5  
15  
18  
21.2  
45  
54.5  
58.5  
60.8  
-
20.2  
32.2  
40.5  
43.3  
47  
39.5  
62  
78  
84  
90  
9.5  
-
48.6  
49.5  
93.5  
94  
-
-
5.2. Tính toaùn:  
Baûng 4: Heä soá löu löôïng keá maøng chaén vaø venturi:  
W(lít) t (s) Q.104 (m3/s)  
Re  
Cm Cv  
Pm /ρg (mH2O) Pv /ρg (mH2O)  
1
1
2
3
4
5
6
7
8
7
2
3
6
8
11  
12  
13  
15  
8670.861  
30348.01  
40464.02  
30348.01  
30348.01  
27589.1  
1.43  
5.00  
6.67  
5.00  
5.00  
4.55  
5.00  
5.38  
5.33  
0.049  
0.13  
0.225  
0.38  
0.45  
0.59  
0.71  
0.76  
0.78  
0.00049  
0.0013  
0.00225  
0.0038  
0.0045  
0.0059  
0.0071  
0.0076  
0.0078  
0.68 1.23  
1.46 2.15  
1.48 2.76  
0.86 1.59  
0.79 1.19  
0.62 1.07  
0.63 1.23  
0.65 1.15  
0.64 1.08  
30348.01  
32682.48  
32371.22  
5
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
Baûng 5:  
•
Thöøa soá ma saùt trong oáng daãn ñöôøng kính 1”_ daøi 1,5m  
Ống 1''- l=1.5  
∆Pm  
∆P1  
Q
V(cm/s)  
f
Re  
(cmH2O) (cmH2O) (l/s)  
Số TT  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10  
11  
12  
13  
1.3  
9.3  
0.5  
2
4
5.5  
8.5  
10  
11.5  
11.7  
12  
0.15  
0.29  
0.37  
0.43  
0.49  
0.51  
0.54  
0.54  
0.55  
0.55  
0.55  
0.55  
0.56  
29.94 0.019 9422.018  
57.55 0.020 18107.19  
72.57 0.025 22833.17  
84.71 0.025 26653.52  
95.97 0.031 30196.83  
101.38 0.032 31900.12  
105.97 0.034 33343.44  
107.39 0.034 33791.51  
108.89 0.034 34263.81  
109.18 0.060 34353.14  
109.18 0.087 34353.14  
109.40 0.092 34424.28  
110.46 0.100 34758.19  
18.7  
29.8  
43.4  
51.2  
58.5  
60.9  
63.5  
64  
21.5  
31.2  
33  
64  
64.4  
66.3  
36.8  
•
Thöøa soá ma saùt trong oáng daãn ñöôøng kính 1”_ daøi 0,9 cm  
Ống 1''- l=0.9  
∆Pm  
∆P1  
Q
V(cm/s)  
f
Re  
(cmH2O) (cmH2O) (l/s)  
Số TT  
2.6  
9.6  
26.2  
41  
53.5  
59  
60.5  
61.5  
62.1  
63.4  
64.2  
0.6  
2
4.5  
7.5  
9
9.7  
10.4  
10.5  
10.5  
10.5  
11  
1
0.191  
0.295  
0.411  
0.477  
37.692 0.023 11860.03  
58.156 0.033 18299.06  
81.162 0.038 25538.23  
94.172 0.047 29631.86  
2
3
4
5
0.521 102.871 0.047 32368.92  
0.538 106.268 0.048 33437.79  
0.543 107.157 0.050 33717.67  
0.546 107.742 0.050 33901.68  
0.547 108.090 0.050 34011.14  
0.551 108.836 0.049 34245.88  
0.553 109.290 0.051 34388.75  
6
7
8
9
10  
11  
6
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
•
Thöøa soá ma saùt trong oáng daãn ñöôøng kính 1/2”_ daøi 1,5m  
Ống 1/2''- l=1.5  
∆Pm  
∆P1  
Q
V(cm/s)  
f
Re  
(cmH2O) (cmH2O) (l/s)  
Số TT  
1
12.3  
32.9  
38  
40  
41  
3
37.5  
92  
1
0.139 109.784 0.004 4318.021  
0.320 252.573 0.010 9934.207  
2
3
4
5
6
7
8
0.443 350.144 0.012  
13771.9  
103  
0.465 367.304 0.013 14446.84  
0.473 373.613 0.013 14694.97  
0.477 376.688 0.013 14815.93  
0.479 378.207 0.013 14875.68  
0.481 379.714 0.013 14934.94  
109.4  
112.7  
114  
41.5  
42  
116  
•
Thöøa soá ma saùt trong oáng daãn ñöôøng kính 1/2”_ daøi 0,9 cm  
Ống 1/2''- l=0.9  
∆Pm  
∆P1  
Q
V(cm/s)  
f
Re  
(cmH2O) (cmH2O) (l/s)  
Số TT  
1.3  
9.8  
3
18  
39  
51.5  
51.2  
62.5  
66  
68  
70  
71.1  
72  
1
0.152  
0.297  
0.385  
0.428  
0.442  
0.460  
0.463  
0.471  
0.475  
0.479  
0.480  
29.944 0.093 4711.009  
58.555 0.145 9212.379  
76.006 0.187 11957.88  
84.423 0.200 13282.07  
87.181 0.187 13716.08  
90.771 0.210 14280.84  
91.423 0.219 14383.45  
92.936 0.218 14621.42  
93.712 0.221 14743.59  
94.627 0.220 14887.57  
94.703 0.222 14899.44  
2
3
21.5  
29.5  
32.5  
36.7  
37.5  
39.4  
40.4  
41.6  
41.7  
4
5
6
7
8
9
10  
11  
Baûng 6: chieàu daøi töông ñöông cuûa van:  
Ống mở hoàn tòan  
Q (l/s) V(cm/s) V2/2g  
Số  
TT  
∆Pm  
(cmH2O)  
∆Pvan  
(cmH2O)  
f
Re  
le  
1
2
3
2.7  
7
18  
0.1  
0.2  
0.5  
0.19  
0.27  
0.36  
38.167 0.007 0.012 12009.57  
52.366 0.014 0.016 16477.35  
71.652 0.026 0.022 22545.78  
5.69  
4.41  
4.31  
7
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
4
5
6
7
8
21.2  
45  
54.5  
58.5  
60.8  
0.7  
1
1.2  
1.5  
1.7  
0.38  
0.49  
75.652 0.029 0.023 23804.45  
97.128 0.048 0.030 30561.96  
5.13  
3.46  
3.43  
4.00  
4.36  
0.52 103.505 0.055 0.032 32568.54  
0.54 105.968 0.057 0.033 33343.44  
0.54 107.333 0.059 0.033 33773.08  
Ống mở 3/4  
Số  
TT  
∆Pm  
(cmH2O)  
∆Pvan  
(cmH2O)  
Q (l/s) V(cm/s) V2/2g  
f
Re  
le  
1
2
3
4
5
6
7
2
0.2  
0.4  
0.8  
1.4  
1.5  
1.7  
1.8  
0.175 34.548 0.006 0.011 10870.679  
0.345 68.182 0.024 0.021 21453.830  
0.455 89.775 0.041 0.028 28248.184  
0.503 99.369 0.050 0.031 31267.009  
0.523 103.189 0.054 0.032 32469.040  
0.534 105.363 0.057 0.032 33153.123  
0.538 106.268 0.058 0.033 33437.791  
15.355  
4.000  
3.507  
4.527  
4.331  
4.611  
4.759  
15.5  
35.5  
48.2  
54  
57.5  
59  
Ống mở 1/2  
Số  
TT  
∆Pm  
(cmH2O)  
∆Pvan  
(cmH2O)  
Q (l/s) V(cm/s) V2/2g  
f
Re  
le  
1
2
3
4
5
6
7
8
0.8  
16.3  
42  
50.5  
55.4  
60  
0.2  
1.3  
6
7.5  
8.2  
8.5  
9
0.129 25.486 0.003 0.008 8019.376  
0.351 69.330 0.024 0.021 21815.291  
0.481 94.928 0.046 0.029 29869.880  
0.511 100.918 0.052 0.031 31754.659  
0.527 104.069 0.055 0.032 32746.128  
0.541 106.862 0.058 0.033 33624.895  
0.543 107.157 0.059 0.033 33717.666  
0.544 107.450 0.059 0.033 33809.926  
38.223  
12.366  
22.249  
23.150  
23.082  
22.100  
23.208  
24.297  
60.5  
61  
9.5  
Ống mở 1/4  
Số  
TT  
∆Pm  
(cmH2O)  
∆Pvan  
(cmH2O)  
Q (l/s) V(cm/s) V2/2g  
f
Re  
le  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.5  
7.4  
0.5  
15  
39.5  
62  
78  
84  
90  
93.5  
94  
0.110 21.804 0.002 0.007 6860.768  
152.556  
0.270 53.341 0.015 0.016 16784.161 313.147  
0.377 74.448 0.028 0.023 23425.635 303.507  
0.440 86.913 0.039 0.027 27347.830 299.504  
0.475 93.789 0.045 0.029 29511.398 299.896  
0.486 95.894 0.047 0.030 30173.709 302.175  
0.499 98.540 0.049 0.030 31006.390 298.385  
0.505 99.642 0.051 0.031 31352.917 299.831  
0.508 100.251 0.051 0.031 31544.500 295.979  
20.2  
32.2  
40.5  
43.3  
47  
48.6  
49.5  
8
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
5.3. Ñoà thò  
✓ Giaûn ñoà theå hieän moái quan heä cuûa löu löôïng Q ñoái vôùi hieäu soá thuûy ñaàu aùp suaát  
Pm  
g  
Pv  
g  
vaø  
qua maøng chaén vaø oáng venturi.  
9
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
✓ Giản đồ thể hiện mối quan hệ hệ số lưu lượng kế Cm và Cv theo Re.  
10  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Thöøa soá ma saùt f theo Re  
Maïch löu chaát  
✓
11  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
12  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
✓ Löu löôïng Q theo aùp suaát ôû 1 vaøi ñoä môû cuûa van:  
13  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
14  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
✓ Đặc tuyến riêng và đặc tuyến van gắn vào mạng ống này :  
-
Choïn P / g = 20cm H2O  
van  
-
-
Töø ñoà thò löu löôïng Q theo ñoä môû cuûa van ta tìm ñöôïc caùc löu löôïng.  
Tính Q/Q max ta coù baûng soá lieäu sau:  
Độ mở  
0.25  
0.5  
0.75  
1
Q
Q/Qmax  
0.18  
0.32  
0.73  
1.75  
1.42  
0.42  
1.00  
0.81  
6. BAØN LUAÄN  
1. Giaûn ñoà bieåu dieãn löu löông Q ñoái vôùi hieäu soá thuûy daàu aùp suaát qua maøng  
chaén vaø Venturi :  
Ñoä cheânh coät aùp taêng theo luõy thöøa 2 ñoái vôùi löu löôïng  
p=K1Q  
ÖÙng vôùi moät giaù trò Q,  
Pm >  
Pv thì toån thaát naêng löôïng qua maøng lôùn hôn qua venturi  
15  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
2. Giaûn ñoà bieåu dieãn heä soá löu löôïng keá Cm, Cv theo Re :  
Heä soá löu löôïng keá khoâng thay ñoåi ñoái vôùi moät loaïi löu löôïng keá nhaát ñònh, khoâng  
phuï thuoäc vaøo cheá ñoä doøng chaûy trong khu vöïc  
Trong thöïc teá, heä soá Cm, Cv dao ñoäng quanh moät giaù trò nhaát ñònh Cm=0,5  
Cv=0,8  
Heä soá Cm, Cv dao ñoäng do doøng chaûy khoâng oån ñònh, vaø leäch khaù nhieàu so vôùi giaù trò  
nhaát ñònh ñaõ neâu treän vì :  
• Thay ñoåi löu löôïng  
• Thay ñoåi ñoä môû cuûa van 15.  
C bieåu thò möùc ñoä toån thaát naêng löôïng khi doøng chaûy qua löu löôïng keá  
Caáu taïo cuûa maøng chaén vaø venturi laø khaùc nhau. Maøng chaén thay ñoåi kích thöôùc ñoät  
ngoät hôn neân toån thaát aùp suaát lôùn hôn venturi  
Cm < Cv .  
Toån thaát naêng löôïng cuûa löu löôïng khi doøng chaûy qua löu löôïng keá venturi nhoû  
hôn toån thaát naêng löôïng cuûa löu löôïng cuûa löu löôïng keá maøng  
Trong thí nghiệm: vôùi ñöôøng kính loã vaø ñöôøng kính loã maøng (venturi) baèng nhau neân  
V2 vaø  
baèng nhau. Do ñoù C tæ leä nghòch vôùi P .  
Keát quaû thí nghieäm cho thaáy keát luaän treân laø phuø hôïp vôùi thöïc teá.  
▪
Söï phuï thuoäc cuûa Cm vaø Cv theo Re :  
Theo phöông trình treân, heä soá löu löôïng tæ leä thuaän vôùi vaän toác doøng chaûy vaø tæ leä  
nghòch vôùi P . (V) Re taêng keùo theo P taêng do ñoù C taêng hay giaûm phuï thuoäc vaøo  
möùc ñoä taêng nhieàu hay ít cuûa Re vaø P  
.
▪
So saùnh löu löôïng keá maøng vaø venturi :  
Sử dụng lưu lượng kế maøng vaø venturi đñều cho kết quả chính xaùc. Tuy nhieân, đñộ  
chính xaùc của lưu lượng kế venturi coù thể tốt hơn, do kích thước coå ống thay đñổi từ từ,  
khoâng xảy ra hiện tượng đñột ngột thay đñổi, lực ma saùt cục bộ sẽ nhỏ hơn nhiều so với  
lưu lượng kế maøng coù sự thay đñổi đñường kính đñột ngột.  
Nhöng trong quaù trình thí nghieäm ta laïi söû duïng löu löôïng keá maøng chaén do  
Pm>Pv neân khoaûng Q tra treân ñoà thò nhieàu hôn.  
3. Giaûn ñoà bieåu dieãn thöøa soá ma saùt f theo Re :  
Theo lyù thuyeát :  
•
•
•
•
Khu vöïc chaûy taàng f=f1(Re)  
Khu vöïc chaûy roái thaønh trôn f=f2(Re)  
Khu vöïc quaù ñoä töø chaûy roái thaønh trôn sang chaûy roái thaønh nhaùm: f=f3(Re,/d)  
Khu vöïc chaûy vôùi thaønh nhaùm hoaøn toaøn f=f4(/d)  
Theo thöïc nghieäm :  
Töø giaûn ñoà ta nhaän thaáy cuøng moät ñoä nhaùm töông ñoái nhöng söï phuï thuoäc cuûa f theo  
Re khaùc nhau khi khaûo saùt treân nhöõng chieàu daøi oáng khaùc nhau söï khaùc bieät ôû treân laø  
do söï khoâng ñoàng nhaát ñoä môû cuûa van 13 giöõa caùc laàn thí nghieäm , söï roø ræ chaát loûng  
doïc ñöôøng oáng , ñoä nhaùm cuûa oáng khoâng ñoàng ñeàu doïc theo oáng (do gæ seùt)  
Söï phaân chia caùc khu vöïc cheá ñoä chaûy phuï thuoäc vaøo ñoä nhaùm töông ñoái, ñöôøng kính  
cuûa oáng vaø vaän toác löu chaát trong oáng do ñoù vuøng Re chaûy taàng cuûa oáng naøy coù theå laø  
vuøng Re chaûy roái cuûa oáng kia  
Töø keát quaû thí nghieäm ta thaáy:  
OÁng 1": f thay ñoåi theo Re chia laøm hai khu vöïc :  
16  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
- f taêng khi Re taêng töø 10000 ÷35000 : Khoaûng Re naøy theå hieän cheá ñoä doøng chaûy laø  
chaûy taàng. Keát quaû khoâng phuø hôïp vôùi lyù thuyeát.  
- f khoâng ñoåi khi Re > 35000 : Khoaûng Re naøy theå hieän cheá ñoä doøng chaûy quaù ñoä laø  
chaûy roái thaønh trôn sang chaûy roái thaønh nhaùm, khi naøy f ñaït giaù trò gaàn baèng 0,027 .  
OÁng 1/2": f thay ñoåi theo Re chia laøm hai khu vöïc :  
- f taêng khi Re taêng töø 15000 ÷76000 : Khoaûng Re naøy theå hieän cheá ñoä doøng chaûy laø  
chaûy taàng  
- f khoâng ñoåi khi Re > 76000 : Khoaûng Re naøy theå hieän cheá ñoä doøng chaûy quaù ñoä laø  
chaûy roái thaønh trôn sang chaûy roái thaønh nhaùm, khi naøy f ñaït giaù trò gaàn baèng 0,026.  
4. Giaûn ñoà bieåu dieãn löu löôïng Q theo ñoä môû cuûa van taïi moät vaøi aùp suaát :  
Töø giaûn ñoà ta nhaän thaáy : Van caøng môû lôùn thì löu löôïng qua van caøng lôùn öùng vôùi  
moät toån thaát coät aùp cho tröôùc.  
Möùc ñoä toån thaát naêng löôïng cuõng theå hieän ôû chieàu daøi töông ñöông Le (baûng soá lieäu  
cho thí nghieäm 3). Ñoä môû caøng lôùn thì Le caøng nhoû töùc toån thaát cuïc boä caøng nhoû.  
5. Ñaëc tuyeán rieâng cuûa van taïi caùc ñoä môû khaùc nhau :  
Ñöôøng ñaëc tuyeán rieâng cuûa van naèm döôùi ñöôøng 450 töùc laø van söû duïng laø van cöûa.  
Ñoä môû cuûa van aûnh höôûng nhieàu ñeán toån thaát naêng löôïng cuûa heä thoáng, giaûn ñoà cho  
thaáy öùng vôùi cuøng moät trò soá löu löôïng Q thì toån thaát aùp suaát qua van môû 1/4 laø cao nhaát  
vaø qua van môû hoaøn toaøn laø nhoû nhaát do ñoù ñeå giaûm toån thaát ta phaûi môû van hoaøn toaøn  
khi söû duïng.  
Do toån thaát naêng löôïng qua van neân aùp suaát ôû ñaàu ra cuûa van giaûm. Ñieàu naøy ñöôïc  
öùng duïng laøm van tieát löu thay ñoåi aùp suaát trong heä thoáng daãn khí .  
6. Caùc nguyeân nhaân gaây sai soá :  
- Söï roø ræ chaát loûng doïc ñöôøng oáng, laøm toån thaát naêng löôïng .  
-Söï hoaït ñoäng khoâng oån ñònh cuûa bôm.  
-Söï gæ seùt khoâng ñoàng ñeàu beân trong oáng daãn ñeán ñoä nhaùm thaønh oáng khoâng ñeàu, bò  
ñoùng caën…  
-Ñoä môû cuûa caùc van khoâng ñoàng nhaát giöõa caùc laàn thí nghieäm .  
-Caùc giaù trò toån thaát coät aùp xaùc ñònh baèng maét vaø dao ñoäng lieân tuïc neân keát quaû thu  
ñöôïc coù sai soá.Moät vaøi soá lieäu xaùc ñònh ñöôïc laø do keát quaû cuûa thí nghieäm tröôùc neân seõ  
daãn ñeán hieän töôïng sai soá ñöôïc laëp laïi nhieàu laàn.  
- Söû duïng phöông trình ñeå tra Q.  
7. PHUÏ LUÏC  
7.1 Ñoåi ñôn vò :  
▪
Nöôùc 30oC :  
= 0.804.10-3Pa.s  
= 996kg/m3.  
▪
▪
OÁng 1”  
OÁng ½”  
D = 0.026m  
D = 0.0139m  
17  
Thí nghieäm Quaù trình & Thieát bò  
Maïch löu chaát  
7.2 Xaùc ñònh löu löôïng Q:  
W
t
Q   
(l/s)  
7.3 Xaùc ñònh heä soá löu löôïng Cm vaø Cv :  
P.2g  
(14 )  
V C  
V2  
4Q  
2gP  
14  
C   
2gP  
14  
d 2  
1.59  
  
0.6115  
2.6  
P : mH2O  
d = 0.0159m  
Q : m3/s  
7.4 Xaùc ñònh Re :  
vd4Q d4Q  
Re   
d 2  
d  
7.5 Xaùc ñònh heä soá ma saùt f :  
L V 2  
H f  P f  
D 2g  
P.D.2g  
L.V 2  
f   
7.6 Xaùc ñònh chieàu daøi töông ñöông :  
V 2  
Ltd  
P.2g.D  
f .V 2  
H f  P f  
Ltd   
D 2g  
8. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO:  
[1]. Vuõ Vaên Taûo vaø Nguyeãn Caûnh Caàm, “Thuûy löïc”, Taäp 1, NXB ÑH vaø THCN, Haø  
Noäi, 1968  
[2]. Ñoã Vaên Ñaøi vaø caùc taùc giaû, “Cô sôû caùc quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa hoïc”,  
NXB ÑH vaø THCN.  
18  
doc 18 trang Thùy Anh 20080 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Mạch lưu chất", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • docthi_nghiem_qua_trinh_thiet_bi_mach_luu_chat.doc
  • doc~$ch luu chat.doc
  • xlsmach luu chat Soni.xls
  • xlsxMach luu chat.xlsx
  • xlsMach luu chat1.xls