báo cáo thực hành mạch lưu chất

Mục đích thí nghi ệm: - Tìm hiểu về các dạng tổn thất áp suất xảy ra trong ống dẫn khi dòng chất lỏng không nén được chảy qua các ống, các khớp nối, van hay các thiết bị đo dùng trong m

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ

-BÁO CÁO THỰC HÀNH

QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

SVTH :

MSSV :

Lớp : DHHO8A

Nhóm :

Học Kỳ: II NĂM HỌC: 2014-2015

2 Kêt quả thí nghiệm 4

2.1 Thí nghiệm 1: 4

2.2 Thí nghiệm 2: 7

2.3 Thí nghiệm 3: 10

3 Bàn luận: 12

BÀI 4: MẠCH LƯU CHẤT

1 Mục đích thí nghi ệm:

- Tìm hiểu về các dạng tổn thất áp suất xảy ra trong ống dẫn khi dòng chất lỏng không nén được chảy qua các ống, các khớp nối, van hay các thiết bị đo dùng trong mạng ống

- Xác định mối quan hệ giữa tổn thất áp suất theo tổn thất ma sát và vận tốc của nước chảy bên trong ống trơn và so sánh với tổn thất áp suất được xác định bằng phương trình tính tổn thất ma sát trong ống

- Xác định các tổn thất cục bộ trong hệ thống đường ống của mô hình thí nghiệm

- Xác định mối quan hệ giữa hệ số ma sát và chuẩn số Reynolds đối với nướcchảy trong ống nhám

- Ứng dụng việc đo độ chênh áp trong việc đo lưu lượng và vận tốc của nước trong ống dẫn

2 Kêt quả thí nghiệm

2.1 Thí nghiệm 1:

STT ống khảo

sát

lưu lượng (m/s)

tổn thất

áp suất (thực tế), (mH2O)

1

Trơn

∅ 17

0,000170 0,0120

6

Trơn

∅ 21

0,000063 0,0020

11

Trơn

∅ 27

0,000107 0,0020

16

nhám

∅ 27

0,000089 0,0110

Tính toán thí nghiệm 1:

28508,12

Khi Re 2300

Khi 2300 Re 4000

Khi 4000 Re 100000

Khi Re 100000

(

)

( )

Kết quả xử lý thí nghiệm 1

STT

ống khảo sát

vận tốc dòng chảy (m/s)

Re hệ số

ma sát

tổn thất

áp suất (thực tế)

tổn thất

lý thuyết (mH2O)

1

Trơn

∅ 17

0,0030 28508,12 0,024 0,012 0,1521

2 0,0013 12241,72 0,029 0,037 0,0347

3 0,0019 18446,43 0,026 0,028 0,0709

4 0,0025 23477,28 0,025 0,021 0,1081

5 0,0026 25154,22 0,024 0,018 0,1221

6

Trơn

∅ 21

0,0004 6414,33 0,035 0,002 0,0026

7 0,0007 11199,62 0,030 0,012 0,0067

8 0,0009 14254,06 0,028 0,010 0,0101

9 0,0010 16290,35 0,027 0,012 0,0128

10 0,0049 77379,18 0,019 0,003 0,2001

11

Trơn

∅ 27

0,0004 8027,29 0,033 0,002 0,0015

12 0,0005 9752,78 0,031 0,005 0,0021

13 0,0005 11253,21 0,030 0,004 0,0027

14 0,0006 12003,42 0,029 0,003 0,0030

15 0,0001 1200,34 0,061 0,004 0,0001

16

nhám

∅ 27

0,0003 6676,90 0,034 0,011 0,0011

17 0,0004 8252,35 0,032 0,021 0,0016

18 0,0005 9752,78 0,031 0,030 0,0021

19 0,0005 11253,21 0,030 0,032 0,0027

20 0,0006 12003,42 0,029 0,039 0,0030

2.2 Thí nghiệm 2:

Tương tự ta có bảng số liệu:

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

số lần

đồ thị biểu diễn tổn thất áp suất theo vận tốc

trên mỗi ống

ống trơn đường kính 17 ống trơn đường kính 21 ông trơn đường kính 27 ống nhám đường kính 27

stt vị trí

khảo sát

lưu lượng (m3/s)

đường kính ống (mm)

tổn thất

áp suất (mH2O)

Áp suất động (mH2O)

Vận tốc (m/s)

Hệ số trở lực cục bộ

1

đột thu

van 3,4

0,000170

8,5

0,080 0,46 2,99 0,174

6

đột mở

van 5,6

0,000063

8,5

0,020 0,46 2,99 0,040

11

van 4

0,000107

14

0,008 0,06 1,10 0,133

16

van cửa

16,14

0,000089

19

0,020 0,00 0,30 4,375

21

van 14,16

0,000151

19

0,020 0,00 0,30 0,436

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

hệ số cục bộ đột thu

hệ số cục bộ đột thu

2.3 Thí nghiệm 3:

- Tính mẫu:

Màng chắn:

√

( )

venturi:

√

( )

ống pitot:

√ Tương tự ta có bảng số liệu:

STT lưu

lượng

luu lượng tính theo m/s màng

chắn ventury pitot

Màng chắn

stt

lưu

lượng chênh lệc cột áp

tiết diện ống dẫn

lưu lượng

235,56

1,3

ventury

stt

lưu

lượng chênh lệc cột áp

tiết diện ống dẫn

lưu lượng

0,000615

1,3

pitot

stt

lưu

lượng chênh lệc cột áp

tiết diện ống dẫn

lưu lượng

0,00113

1,3

0

10

20

30

40

50

60

số lần

đồ thị biểu diễn lưu lượng dòng chayrtheo

tổn thất áp suất qua các ống

Màng Chắn Ventury Pitot

3 Bàn luận:

Tổn thất ma sát với thành ống trơn và thành ống nhám:

- Từ số liệu ta thấy rằng tổn thất áp suất theo lý thuyết là lớn hơn giá trị tổn thất áp suất đo được từ thực tế

- Từ đồ thị ta thấy rằng tổn thất cột áp tăng dần khi lưu lượng tăng hay vận tốc lưu chất tăng

Xác định trở lực cục bộ:

- Từ số liệu tính toán ta thấy được rằng trở lực cục bộ ( ) tại mỗi vị trí khảo sát là tươn tự nhau:

Tại co 90o trở lực là : 1,67 ; 2,50; 2,67; 2,56; 2,45

Tại van 4 là: 1,07; 1,05; 1; 0,93; 0,88

Tại van 5 là: 0,93; 0,95; 1; 1,07; 1,05

Tại đột thu 3-4: 2,07; 1,9; 2,14; 1,78; 1,76

Tại đột mở 5-6: 3,3; 5; 4,82; 5,13; 4,78

- Từ số liệu trên ta thấy rằng trở lực cục bộ tại mỗi vị trí là hằng số

Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ventury và ống pitot:

Màng chắn và ventyry:

- Từ số liệu đo được và các số liệu tính toán ta thấy rằng lưu lượng tính toán được

là lớn hơn

- Ta cũng thấy rằng độ giảm áp qua màng chắn và ventury tại cùng một giá tri lưu lượng là tương đương nhau

- Điểm khác nhau của 2 dụng cụ này chính là đường kính thu hẹp của chúng: trong khi đường kính thu hẹp của màng chắn là 20mm thì ventury là 14mm

- Trở lực cục bộ của 2 dụng cụ đo này là: màng chắn: Ventury Ống pitot:

- Giá trị vận tốc tính được theo ống pitot lớn hơn giá trị chúng ta đo được (tính từ lưu lượng và diện tích mặt cắt ống)