Tính toán vận tốc lắng của các hạt trong môi trường lỏng tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ của hệ thống thủy lực

  HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY  School of Biotechnology and Food Technology 01/2021    Mục lục Tính tốn vận tốc lắng hạt môi trường lỏng Khuấy trộn chất lỏng Tổn thất dọc đường tổn thất cục hệ thống thủy lực 14 Tinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.luc   THÍ NGHIỆM Tính tốn vận tốc lắng hạt môi trường lỏng I Cơ sở lý thuyết Trong sản xuất ngành cơng nghiệp hóa chất, cơng nghệ mơi trường,  phương pháp lắng thường sử dụng để tách chất rắn hạt lơ lửng khỏi môi trường lỏng, khí, VD tách bụi khỏi khơng khí, tách bùn từ nước thải v.v Vì việc nghiên cứu lắng hạt đóng vai trị quan trọng Trong thí nghiệm này, sinh viên tiến hành lắng hạt thủy tinh môi trường dầu ăn, đo vận tốc lắng, tính tốn chuẩn số Reynolds, hệ số trở lực vận tốc lắng Sự khác vận tốc lắng thực tế lý thuyết đưa so sánh thảo luận Trong môi trường chất lỏng, theo định luật Archimedes, trọng lực hạt hình cầu K S tính sau:  K S = πd   ( ρ − ρ ) g , ( N ) (1 ) ρ1: khối lượng riêng hạt cầu (kg/m 3) ρ2: khối lượng riêng chất lỏng (kg/m 3) g: gia tốc trọng trường (m/s 2) Khi hạt cầu rơi (lắng) với vận tốc u, chịu trở lực gây môi trường chất lỏng Trở lực phụ thuộc vào tính chất vật lý mơi trường lỏng (khối lượng riêng, độ nhớt), phụ thuộc vào kích thước hình dáng vật thể, phụ thuộc vào vận tốc rơi gia tốc trọng trường Theo Newton, trở lực S xác định sau: S= ξ F ρ u 2 , ( N  ) ( 2) ξ: hệ số trở lực F: tiết diện hạt theo hướng chuyển động Tinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.luc Tinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.lucTinh.toan.van.toc.lang.cua.cac.hat.trong.moi.truong.long.ton.that.doc.duong.va.ton.that.cuc.bo.cua.he.thong.thuy.luc   Đối với hạt hình cầu: S= ξ  πd  ρ2 u 2 , ( N  ) ( ) Giả thiết hạt hình cầu lắng với vận tốc khơng đổi Khi S = K S: ξ  πd 2  ρ2 u= u √ = πd   ( ρ − ρ ) g (4 )  ( ρ − ρ ) gd (5 ) Hệ số trở lực ξ hàm số Renolds, nghĩa phụ thuộc vào tốc độ lắng, kích thước hạt, khối lượng riêng chất lỏng độ nhớt chất lỏng Sự phụ thuộc ξ = f(Re) xác định thực nghiệm, cụ thể sau: ℜ ≤ 0,2 ξ = 24 ℜ 0,2