Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
BÀI 3. MẠCH LƯU CHẤT

BÀI 3. MẠCH LƯU CHẤT

Tải bản đầy đủ - 0trang

Stt

3.2. Thí

Xác định trở



Ống

khảo

sát



1

2

3

4



Ống

Stt

trơn

Ø16



Q

(l/ph)



Tổn thất

áp suất Stt

(mH2O)



2



0.025



1



4



0.076



2



6



0.161



3



8



0.277



4



Ống

khảo

sát

Ống

trơn

Ø27



Q

(l/ph)



Tổn thất

áp suất

(mH2O)



6



0.015



9



0.03



12



0.05



15



0.07



5



1



10



0.402



5



18



0.1



1



2



2



0.004



1



6



0.015



2



4



0.011



2



9



0.045



6



0.022



3



12



0.093



4



3

Ống

4trơn

Ø21

5



8



0.042



4



15



0.148



5



1



10



0.064



5



18



0.2



3



Ống

nhám

Ø27



2

3

4

5



3.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng đựa vào độ chênh áp



Q (m3/s)

0.00010

0.00015

0.00020

0.00025

0.00030



Tổn thất áp suất (mH2O)

Màng chắn

Ventury

0.028

0.028

0.070

0.062

0.122

0.110

0.187

0.163

0.286

0.246



Pito

0.008

0.018

0.032

0.045

0.068



4. Xử lý số liệu

4.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống



Cách tính đối với ống trơn Ø27 dòng 1: D = 0.021m; Q = 0.0001 m3/s

 Vận tốc: = m/s

 Chuẩn số Reynolds: = = 7484.81

16



nghiệm 2:

lục cục bộ



Vị trí

khảo sát

Van 5



Co 900



Trong đó: V vận tốc chuyển động của nước trong ống (m/s)

Khối lượng riêng của nước

độ nhớt động học của nước (m2/s) tra ở nhiệt độ là 300C

D đường kính tương đương D = 0.021 m

 Công thức thực nghiệm xác nghiệm hệ số ma sát ftt:







Khi Re 2300 -chế độ chảy dòng hay chảy tầng:

















Khi 2300 Re 4000 -chế độ chảy quá độ:

Khi 4000 Re 100000 -chế độ chảy xoáy ổng nhẵn:

Khi Re -chế độ xoáy ống nhám:

Do Re = 7484.81 nằm trong khoảng 4000 Re 100.000

Nên ftt = = = 0.0334

 Hệ số ma sát lí thuyết: D = 0.021 m; g = 9.81 m/ ; L = 1.2 m





Hf = flt  flt = = = 0.0618

Đối đới các ống còn lại: Thực hiện tương tự như Ống trơn Ø16.

Bảng kết quả



Stt



ống khảo

sát



1

2

3



ống trơn

Ø16



4

5

1

2



ống trơn

Ø21



3



Q (m /s)

0.000033

3

0.000066

7

0.000100

0

0.000133

3

0.000166

7

0.000033

3

0.000066



Tổn thất

áp suất

(mH2O)



V (m/s)



Re



ftt



flt



0.025



0.425



5246.91



0.0370



0.0226



0.076



0.849



0.0304



0.0172



0.161



1.274



0.0273



0.0162



0.277



1.699



0.0254



0.0157



0.402



2.123



0.0240



0.0146



0.004



0.189



3500



0.0411



0.0275



0.011



0.378



7000



0.0340



0.0189



17



10481.4

8

15728.4

0

20975.3

1

26209.8

8



7

0.000100

0

0.000133

3

0.000166

7

0.00010

0.00015



3



0.022



0.566



0.042



0.755



0.064



0.944



0.015

0.03



0.289

0.433



0.00020



0.05



0.577



0.00025



0.07



0.722



5



0.00030



0.1



0.866



1



0.00010



0.015



0.353



2



0.00015



0.045



0.529



0.00020



0.093



0.705



4



0.00025



0.148



0.882



5



0.00030



0.2



1.058



4

5

1

2

3



ống trơn

Ø27



4



3



ống nhám

Ø27



10481.4

8

13981.4

8

17481.4

8

7484.81

11228.52

14969.6

3

18713.3

3

22454.4

4

8273.21

12408.6

4

16546.4

2

20681.8

5

24819.6

3



Đồ Thị



4.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lục cục bộ



Cách tính đối với Đột thu ở dòng 1: = 0.01m;m; Q = 0.0000333 m3/s.

 Vận tốc: = = 0.424 m/s



 Phương trình Bernouly: + Hcb



(Vì hai nhánh áp kế thơng với nhau nên )



K = 0.251

18



0.0304



0.0168



0.0281



0.0181



0.0266



0.0176



0.0334

0.0298



0.0618

0.0549



0.0276



0.0515



0.0261



0.0461



0.0249



0.0458



0.0324



0.0375



0.0290



0.0500



0.0269



0.0581



0.0255



0.0591



0.0243



0.0555



Cách tính đối với Đột mở dòng 1: = 0.021m; = 0.01 m; Q = 0.0000333 m3/s

 Vận tốc: = m/s



 Phương trình Bernoulli: + Hcb



(Vì hai nhánh áp kế thơng với nhau nên )



K = 22.689



Bảng kết quả



Stt

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5



Ống khảo

sát



Đột thu



Đột mở



3



Q (m /s)

0.0000333

0.0000667

0.0001000

0.0001333

0.0001667

0.0000333

0.0000667

0.0001000

0.0001333

0.0001667



Tổn thất

áp suất

(mH2O)

0.011

0.039

0.084

0.162

0.248

0.002

0.007

0.013

0.025

0.040



(m/s)



(m/s)



Hệ số trở lực

cục bộ K



0.096

0.193

0.289

0.385

0.482

0.424

0.850

1.274

1.698

2.124



0.424

0.850

1.274

1.698

2.124

0.096

0.193

0.289

0.385

0.482



0.251

0.111

0.067

0.154

0.130

22.689

22.148

21.505

21.756

21.833



Cách tính đối với van 5 ở dòng 1 (tương tự như co 900):

 Vận tốc: = m/s

 Phương trình Bernoulli:



Vì hai nhánh áp kế thông với nhau nên

Tiết diện ống trước và sau bằng nhau nên vận tốc dòng chảy trước và sau cũng

bằng nhau:

Từ (1) ta được:

Bảng kết quả

19



Stt

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5



Ống khảo sát



Van 5



Co 900



Tổn thất

áp suất

(mH2O)

0.000250

0.025

0.000242

0.06

0.000233

0.17

0.000208

0.83

0.000175

1.41

0.00010

0.017

0.00015

0.073

0.00020

0.105

0.00025

0.166

0.00030

0.222

Đồ thị:

Q

(m3/s)



(m/s)

0.722

0.699

0.673

0.601

0.506

0.289

0.433

0.578

0.722

0.867



Hệ số trở

lực cục

bộ K

0.941

2.409

7.363

45.109

108.258

3.997

7.629

6.172

6.245

5.800



4.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng đựa vào độ chênh áp

4.3.1. Khảo sát hệ số lưu lượng của màng chắn và ống Ventury.

Bảng khảo sát hệ số lưu lượng của màng chắn và ống Ventury

Q

(m3/s)

0.0001

0

0.0001

5

0.0002

0

0.0002

5

0.0003

0



Tổn thất áp suất

(mH2O)

Màng

Ventury

chắn



d (m)



D (m)



K



Cm



Cv



0.028



0.028



0.549



0.549



0.070



0.062



0.520



0.553



0.122



0.110



0.526



0.554



0.187



0.163



0.531



0.568



0.286



0.246



0.515



0.555



0.528



0.556



0.016



0.021



0.000011



Hệ số trung bình:



Áp dụng phương trình Bernouli ta có mối liên hệ giữa lưu lượng và tổn thất áp suất

qua màng chắn và ống Ventury theo cơng thức:



20



Đặt = = 0.000011

Khi đó:



 = = = 0.548



Trong đó: C là hệ số hiệu chỉnh. Cm cho màng chắn, Cv cho Ventury

là tổn thát cột áp (Pa)

D là đường kính ống dẫn, D = 0.021 m

d là đường kính thu hẹp, d = 0.016 m

là khối lượng riêng của nước, kg/m3

Bảng lưu lượng thực tế và tính tốn của màng chắn và ống Ventury

K

Qtt (m3/s)

0.00010

0.00015

0.00020

0.000011

0.00025

0.00030

Cách tính tốn Qlt dòng 1:



Cmtb



Cvtb



0.528



0.556



Qlt(m) (m3/s)

0.0000963

0.0001432

0.0002010

0.0002488

0.0003076



Qlt(v) (m3/s)

0.0001014

0.0001508

0.0002009

0.0002446

0.0003004



Đồ thị



4.3.1. Khảo sát hệ số lưu lượng của ống Pito.

Bảng lưu lượng tính tốn qua ống Pitot

Tổn thất áp suất qua

Dpito(m)

Pito (mH2O)

0.00010

0.008

0.00015

0.018

0.00020

0.032

0.025

0.00025

0.045

0.00030

0.068

Cách tính tốn lưu lượng lưu chất đi qua ống Pitot Qlt ở dòng 1:

Qtt (m3/s)



= (m3/s)

21



Qlt(pito) (m3/s)

0.000194

0.000292

0.000389

0.000461

0.000567



5. Nhận xét:

- Hệ số ma sát lý thuyết nhỏ hơn hệ số ma sát thực nghiệm khi ống có đường kính nhỏ

(ống Ø16 và Ø21) và khi ống có đường kính lớn thì ngược lại (ống Ø27 cả trơn và nhám).

- Lưu lượng lý thuyết của màng chắn và ông Ventury gần như bằng với lưu lượng thực

tế. Còn đối với ống Pitot thì ngược lại.

6. Tài liệu tham khảo.

[1]. Nguyễn Bin – Tính tốn q trình, thiết bị trong cơng nghệ hóa chất và thực phẩm –

NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1999.

[2]. Phạm Văn Vĩnh – Cơ học chất lỏng ứng dụng – Nhà xuất bản giáo dục, 2000.

[3]. Giáo trình hướng dẫn thực hành Quá Trình và Thiết bị Hóa học – khoa cơng nghệ hóa –

bộ mơn máy thiết bị.



BÀI 4. THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT VỎ ỐNG

1. Mục đích thí nghiệm.

- Sinh viên biết vận hành thiết bị truyền nhiệt, hiểu nguyên lý đóng mở van để điều

chỉnh lưu lượng, và hướng dòng chảy, biết những sự cố có thể xảy ra và cách xử lý tình

huống.

- Khảo sát q trình truyền nhiệt khi đun nóng hoặc làm nguội gián tiếp giữa hai dòng

qua một bề mặt ngăn cách là ống lồng ống, ống chùm và ống xoắn…

- Tính tốn hiệu suất tồn phần dựa trên cân bằng nhiệt lượng ở những lưu lượng dòng

khác nhau.



22



- Khảo sát ảnh hưởng của chiều chuyển động lên quá trình truyền nhiệt trong hai trường

hợp: ngược chiều và xuôi chiều.

- Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm K TN của thiết bị, từ đó so sánh với kết quả

tính toán lý thuyết KLT.

2. Cơ sở lý thuyết.

- Cân bằng năng lượng khi 2 dòng lỏng trao đổi nhiệt gián tiếp: Nhiệt lượng do dòng

nóng tỏa ra:

QN = G N C N

- Nhiệt lượng do dòng lạnh thu vào:

QL = G L C L

- Nhiệt lượng tổn thất (phẩn nhiệt lượng mà dòng nóng tỏa ra nhưng dòng lạnh khơng

thu vào được cỏ thể đo trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh):

Qf = Q N Q L

- Cân bằng nhiệt lượng:

QN = Q L + Q f

Mặt khác nhiệt lượng trao đổi cũng có thể tính theo cơng thức:

Q=KF



(1)



Từ (1) ta thấy nhiệt lượng trao đổi sẽ phụ thuộc vào kích thước thiết bị F, cách bố trí các

dòng . Do thiết bị là phần cứng ta rất khó thay đổi nên có thể xem nhiệt lượng trao đổi trong

trường hợp này phụ thuộc vào cách bố trí dòng chảy.

Ta có các cách bố trí sau:

- Chảy xi chiều: lưu thể 1 và 2 chảy song song cùng chiều với nhau

1

23



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

BÀI 3. MẠCH LƯU CHẤT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×