chuong 4 ton that nang luong

Dòng chảy quá độGiá trị λ của vùng quá độ và vùng chảy rối thường tìm bằng thực nghiệm như sau:  Khi dòng chảy phủ kín các gồ ghề của ống hay còn gọi là thành trơn... Dòng chảy qu

CHƯƠNG 4 TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG CỦA DÒNG CHẢY

Công thức chung của tổn thất năng lượng

1 CÁC KHÁI NIỆM

1.1 Chiều dài tương đương

i d

i i

λ j

i λ

i

.d j

1.2 Chiều dài quy chiếu đường ống dẫn

1.3 Độ nhám tuyệt đối của ống dẫn

2 THÍ NGHIỆM REYNOLDS (tt)

υ µ

-Dòng chảy quá độ khi 2320 < Re < 104

-Dòng chảy rối khi Re > 104

Ý nghĩa vật lý của chuẩn số Reynolds: Là tỉ số giữa lực quán

tính trên lực ma sát

2.1 Dòng chảy tầng

2 m

N

; dr

du μ

τ = Dấu (-) có ý nghĩa là sự ma sát của các dòng

nguyên tố sẽ giảm dần từ thành ra tâm ống

Từ đó rút ra quy luật phân bố vận tốc như sau:

r 1

max U

2.1 Dòng chảy tầng (tt)

• Vận tốc trung bình của toàn dòng tính bằng

s

m

;2

3vA

dA

3U

∫

=

2.2 Dòng chảy quá độ

Giá trị λ của vùng quá độ và vùng chảy rối thường tìm bằng thực nghiệm như sau:

 Khi dòng chảy phủ kín các gồ ghề của ống (hay còn gọi

là thành trơn)

2.2 Dòng chảy quá độ (tt)

 Khi dòng chảy phủ không kín các gồ ghề (hay còn gọi là thành nhám)

2.3 Dòng chảy rối

Ứng suất của dòng chảy rối phân bố theo quy luật

2.3 Dòng chảy rối (tt)

Từ hình (H4.5) ta thấy vận tốc các lớp có sự sai biệt ít và cách đều nhau, do đó: Hệ số hiệu chỉnh α = 1 và hệ số ma sát Darcy

)

d (Re,

f

ε

= λ

2.3.1 Độ nhám của ống ảnh hưởng lên dòng chảy

Ta gọi độ gồ ghề khi đúc ống là ε, lớp mỏng lưu chất phủ lên

2.3.2 Giản đồ Moody

2.3.3 Một số dạng tổn thất cục bộ đường ống thường gặp

5 , 0

5 , 0

2.3.3 Một số dạng tổn thất cục bộ đường ống thường gặp (tt)

 Dòng chảy uốn ống, góc α

 Trở lực theo độ đóng mở của van chặn dòng lưu lượng

3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN

3.1 Ống dẫn

 Các yêu cầu khi chọn ống dẫn

• Chịu áp suất

• Chịu nhiệt độ

• Lâu hư hỏng trong môi trường làm việc

 Ống dẫn được chế tạo tiêu chuẩn

Ví dụ: theo tiêu chuẩn của Mỹ (American National Standards

Institude – ANSI) kích thước ống dẫn tính theo “inches” với dãy kích thước từ nhỏ đến lớn – ký hiệu [“]

Đặc biệt tiêu chuẩn ANSI quy định như sau: Mã số ống dẫn:

Là tiêu chuẩn hóa theo khả năng chịu áp suất

3.2 Các phụ kiện kèm với ống dẫn

 Các phụ kiện đường ống gồm: rắc co; cút; nối ống; chữ Y; chữ T;

xuyệt; răng ngoài (xem hình H4 12)

 Công dụng: giúp cho sự vận hành, sửa chữa, thay thế được nhanh

chóng và thuận lợi

3.3 Ứng dụng các loại van

Mối quan hệ giữa độ mở van và lưu lượng của dòng lưu chất

đi qua van (H4.13)

3.3 Ứng dụng các loại van (tt)

Các loại van thường gặp:

a – van cửa

b – van kim

c – van cầu

3.4 Tính toán ống dẫn

Đường ống dẫn gồm các dạng chủ yếu sau đây

3.4.1 Đường ống song song

3.4.2 Đường ống nối tiếp

3.4 Tính toán ống dẫn (tt) 3.4.3 Đường ống rẽ nhánh

3.4.4 Hệ thống xối tưới

3.4 Tính toán ống dẫn (tt) 3.4.5 Hệ thống kín

4 BÀI TẬP

Bài 1 Tính hệ số α và hệ số ma sát λ biết điều kiện sau:

Q = 6 ℓ/s, d = 100mm, ρ = 750 kg/m3, µ = 0,26 P

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài 2: Tính hệ số α và hệ số ma sát λ biết điều kiện sau:

v = 0,3 m/s, d = 75mm, ν = 0,2 St

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài 4 Tính trở lực đoạn ống như hình vẽ sau đây,

biết λ = 0, 03; v = 1 m/s; d2 = 100mm; d1 = 200mm;

g = 10 m/s2; lqc = 8m

Bài giải bài tập 4

4 BÀI TẬP

Bài 5 Tính trở lực của đoạn ống dẫn dầu ℓ = 200m, đường kính ống d =

Bài giải