BÁO CÁO QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CỘT CHÊM

Mục Lục I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: .1 II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Độ giảm áp dòng khí: 2.2 Hệ số ma sát fck theo Rec cột khô: 2.3 Độ giảm áp cư cột ướt: 2.4 Điểm lụt cột chêm: III THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: .5 3.1 Sơ đồ ngun lý: 3.2 Các số liệu liên quan đến cột chêm: IV PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: V PHÚC TRÌNH .9 5.1 Kết 5.2 Đồ thị 15 5.3 Bàn luận 22 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO .26 BÀI 2: CỘT CHÊM I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất khả hoạt động cột chêm cách xác định: Ảnh hưởng vận tốc dòng khí lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) qua cột Sự biến đổi hệ số ma sát cột khơ fck theo chuẩn số Reynolds (Re) dòng khí suy hệ thức thực nghiệm Sự biến đổi thừa số liên hệ độ giảm áp dòng khí qua cột khơ qua cột ướt theo vận tốc dòng lỏng Giản đồ giới hạn khả hoạt động cột (giản đồ ngập lụt gia trọng) II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Độ giảm áp dòng khí: Độ giảm áp Pck dòng khí qua cột chêm phụ thuộc vào vận tốc khối lượng G khí cột khô (không có dòng lỏng chảy ngược chiều) Khi dòng khí chuyển động khoảng trống vật chêm tăng dần vận tốc độ giảm áp tăng theo; gia tăng theo lũy thừa từ 1,8 đến vận tốc dòng khí: Pck  G n ( Với n = 1,8  ) (1) Khi có dòng lỏng chảy ngược chiều, khoảng trống vật chêm bò thu hẹp lại dòng khí di chuyển khó khăn phần thể tích tự bò lượng chất lỏng chiếm cứ, vận tốc khí tăng lên ảnh hưởng cản trở dòng lỏng tăng đặn trò số tới hạn vận tốc khí, lúc độ giảm áp dòng khí tăng vọt lên Điểm ứng với trò số tới hạn vận tốc khí gọi điểm gia trọng Nếu tiếp tục tăng vận tốc khí trò số ảnh hưởng cản trở hỗ tương dòng lỏng dòng khí lớn, Pc tăng mau chóng không theo (1) Dòng lỏng chảy xuống khó khăn: cột điểm lụt Đường biểu diễn log(Pc/Z) (độ giảm áp suất dòng khí qua đơn vò chiều cao phần chêm cột) theo logG (vận tốc khối lượng khí qua cộ t) dự kiến hình log(Pc/Z) L3 L2 L1 L: điểm lụt L G: điểm gia trọng L=0 G L1, L2, L3: vận tốc khối lượng khác pha lỏng logG Hình 1: Ảnh hưởng G L độ giảm áp cột Pc 2.2 Hệ số ma sát fck theo Rec cột khô: Trở lực tháp khơ: = fck Rek = , N/m2 = = Trong đó: h – chiều cao lớp đệm (m) wo – vận tốc pha khí a – bề mặt riêng (m2/m3) – độ xốp (m3/m3) – khối lượng riêng khơng khí (kg/m3) k ck – hệ số ma sát dòng chảy qua lớp hạt, phụ thuộc vào Rek Khi chuyển động màng (Rek < 40): fck = Khi chuyển động xốy (Rek > 40): fck = 2.3 Độ giảm áp cƣ cột ƣớt: Sự liên hệ độ giảm áp cột khơ cư = Do dự kiến: fcư ck cột ướt cư biểu diễn sau: ck = fck Với : hệ số phụ thuộc vào mức độ xối tưới dòng lỏng L (kg/m2s) Leva đề nghị ảnh hưởng L lên sau: = 10ΩL hay log = ΩL Giá trị tùy thuộc vào loại, kích thước, cách thức xếp vật chêm (xếp ngẫu nhiên hay theo thứ tự) độ lớn lưu lỏng L Một số tài liệu biểu diễn phụ thuộc tỉ số A=3 √ ( ) với hệ số xối tưới sau: Khi A < 0,3 cho vật chêm sứ có d < 30 mm, ta có: =( ) ReL = 2.4 Điểm lụt cột chêm: Khi cột chêm bị ngập lụt, chất lỏng chiếm tồn khoảng trống phần chêm, dòng chảy bị xáo trộn mãnh liệt, tượng bất lợi cho hoạt động cột chêm Gọi giá trị GL tương ứng với trạng thái GL* Zhavoronkov kết luận trạng thái ngập lụt xảy hai nhóm số sau có liên hệ định với cho cột Π1 = ( ) Π2 = √ Với : fck : hệ số ma sát cột khơ v: vận tốc dài dòng khí trước vào cột (m/s) td : độ nhớt tương đối chất lỏng so với nước Do liên hệ Π1 , Π2 giản đồ logΠ1 – logΠ2 xác định giản đồ lụt cột chêm, phần giới hạn hoạt động cột chêm đường III THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: 3.1 Sơ đồ ngun lý: I-Máy thổi khí II- Lưu lượng kế dòng khí III-Cột chêm IV-Bồn chứa V-Bơm VI- Lưu lượng kế dòng lỏng VII- Áp kế U 1,2-Van điều chỉnh lưu lượng dòng khí 3-Van xả nước ống khí 4,6-Van điều chỉnh lưu lượng dòng lỏng 5-Van tạo cột lụt ngăn khí 7-Van điều chỉnh nước cột chêm 8-Van xả nhanh lụt cột chêm 9-Van xả nước bồn chứa D-Lớp đệm vòng sứ Raschig g- ống định mức chất lỏng đáy cột Xả III III VII VI g II IV IV Xả V I SƠ ĐỒ NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG: -Khi đèn NGUỒN (màu xanh bên trái, trên) sáng báo có điện bật CB lên -Bấm nút chạy (màu xanh) BƠM Đèn hoạt động (màu đỏ) sáng Bơm ly tâm hoạt động - Bấm nút chạy (màu xanh) THỔI KHÍ Đèn hoạt động (màu đỏ) sáng Máy thổi khí hoạt động NGƢNG: - Bấm nút NGỪNG (màu ĐỎ) BƠM Đèn hoạt động (màu đỏ) tắt Bơm ly tâm ngưng hoạt động - Bấm nút NGỪNG (màu ĐỎ) THỔI KHÍ Đèn hoạt động (màu đỏ) tắt Máy thổi khí ngưng hoạt động -Tắt CB 3.2 Các số liệu liên quan đến cột chêm: Cột thủy tinh: - Đường kính d = 0.09 m - Chiều cao H = 0.805 m - Chiều cao phần chêm Z=0.5m Vật chêm xếp ngẫu nhiên, vòng Raschig đường kính 15,9 mm, bề mặt riêng a = 349.5 m2/m3, độ xốp ε = 0.67 IV PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: Khóa lại tất van lỏng (từ đến 8) Mở van khóa van 1, Cho quạt chạy phút để thổi hết khí ẩm cột Tắt quạt Mở van Sau cho bơm chạy Mở van từ từ khóa van để chỉnh mức lỏng đáy cột ngang với ống định mức g Tắt bơm khóa van Đo độ giảm áp cột khơ:  Khóa tất van lỏng lại Mở van đóng Cho quạt chạy từ từ mở van để chỉnh lưu lượng khí vào cột  Ứng với giá trị lưu lượng khí chọn ta đọc ck áp kế U theo mmH2O Đo xong tắt quạt, nghỉ phút Đo độ giảm áp cột ướt:  Mở quạt điều chỉnh lưu lượng khí qua cột khoảng 15 – 20%  Mở van cho bơm chạy Dùng van lưu lượng kế để chỉnh lưu lượng lỏng Nếu mở tối đa mà phao khơng lên dùng van để tăng lượng lỏng  Ứng với lưu lượng lỏng chọn cố định, ta chỉnh lưu lượng khí đọc độ giảm áp cư giống ck trước Chú ý tăng lượng khí đến điểm lụt thơi V PHÚC TRÌNH 5.1 Kết a Kết đo đƣợc: Bảng 1: Độ giảm áp dòng khí Khí(l/p) 60 80 100 120 140 160 180 0.5 0.6 0.8 1.3 1.7 2.4 3.0 3.6 4.3 5.2 6.4 7.3 10.4 13.1 4.4 5.1 6.4 8.2 12.7 14.1 4.9 7.1 12.6 13.6 14.0 6.2 8.7 13.0 14.2 9.0 12.3 14.0 Lỏng (l/p) b Kết tính tốn: Bảng 2: Các trị số kết cột khơ L=0 Gk, l/p G, kg/s.m2 ∆Pck/Z, (N/m2)/m fck Reck 60 0.277 98.0 23.159 115.42 80 0.369 117.6 15.666 153.73 100 0.462 156.8 13.385 192.03 120 0.554 254.8 15.118 230.34 140 0.646 333.2 14.48 269.14 160 0.739 470.4 15.666 307.45 180 0.831 588.0 15.484 345.76 Tƣơng tự bảng 3.1 ta có kết bảng 3.2 ;3.3 ;3.4 ;3.5 Bảng 3.2 : Các trị số kết trường hợp cột ướt ứng với L=4, l/p σ fck fcư = σ.fck Rec 0.277 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 862.4 8.80 23.159 203.799 115.42 0.313 0.369 999.6 8.50 15.666 133.161 153.73 6.4 0.391 0.462 1254.4 8.00 13.385 107.080 192.03 1.3 8.2 0.469 0.554 1607.2 6.31 15.118 95.395 230.34 1.7 12.7 0.548 0.646 2489.2 7.47 14.48 108.166 269.14 2.4 14.1 0.626 0.739 2763.6 5.88 15.666 92.116 307.45 ΔPck ΔPcư ωo, m/s G, kg/s.m2 0.5 4.4 0.235 0.6 5.1 0.8 Bảng 3.3 : Các trị số kết trường hợp cột ướt ứng với L=5, l/p σ fck fcư = σ.fck Rec 0.277 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 960.4 9.80 23.159 226.958 115.42 0.313 0.369 1391.6 11.83 15.666 185.329 153.73 12.6 0.391 0.462 2469.6 15.75 13.385 210.814 192.03 1.3 13.6 0.469 0.554 2665.6 10.46 15.118 158.134 230.34 1.7 14 0.548 0.646 2744.0 8.24 14.48 119.315 269.14 ΔPck ΔPcư ωo, m/s G, kg/s.m2 0.5 4.9 0.235 0.6 7.1 0.8 Bảng 3.4 : Các trị số kết trường hợp cột ướt ứng với L=6, l/p σ fck fcư = σ.fck Rec 0.277 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 1215.2 12.40 23.159 287.172 115.42 0.313 0.369 1705.2 14.50 15.666 227.157 153.73 13 0.391 0.462 2548.0 16.25 13.385 217.506 192.03 14.2 0.469 0.554 2783.2 10.92 15.118 165.089 230.34 ΔPck ΔPcư ωo, m/s G, kg/s.m2 0.5 6.2 0.235 0.6 8.7 0.8 1.3 12 Bảng 3.5 : Các trị số kết trường hợp cột ướt ứng với L=7, l/p σ fck fcư = σ.fck Rec 0,276 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 1764.0 18.00 23.159 416.862 115.42 0.313 0,369 2410.8 20.50 15.666 321.153 153.73 0.391 0,461 2744.0 17.50 13.385 234.238 192.03 ΔPck ΔPcư ωo, m/s G, kg/s.m2 0.5 0.235 0.6 12.3 0.8 14 Bảng : Các trị số kết cột lụt G*, kg/s.m2 L/G* fck ωo, m/s 0.831 0.739 0.646 0.554 0.462 14.05 21.07 30.13 42.16 58.98 15.484 15.666 14.480 15.118 13.385 0.704 0.626 0.548 0.469 0.391 0.539 0.431 0.305 0.234 0.144 Tính tốn trị số kết cột lụt : Khi L = l/p, cột bị lụt mức lưu lượng khí Gk = 180 l/p Hệ số ma sát cột khơ : fck=15.484 Khối lượng riêng pha lỏng : Khối lượng riêng pha lỏng : L. L *10 3 * 995   11.678 kg/s.m2 Vận tốc khối lượng dòng lỏng: L'  S 60 * 0.00426 Vận tốc khối lượng dòng khí : G*  Gk  K 180 *10 3 *1.18   0.831 kg/s.m2 S 60 * 0.00426 L' 11.678   14.05 G * 0.831 13 0.484 0.726 1.038 1.452 2.031 1  f ck a v  K 0.2 15.484 * 349,5 * 0,704 * 1,18  td   0.539 * 9,81 * 995  2g  L 0,67 2  L K 1.18  14.05  0,484 G * L 995 Bảng : Các kết hệ thức thực nghiệm : (Dựa vào đồ thị thu được, ta suy hệ thức thực nghiệm theo bảng sau ) Mối liên hệ Hệ thức thực nghiệm Log ΔPck/Z theo LogG ΔPcư/Z theo G y = 1.7215x + 2.8628 L = l/p y = 3244.2x - 388.88 L = l/p y = 4431x - 587.48 L = l/p y = 5248.4x - 376.44 L = l/p y = 6005.3x - 432.28 L = l/p y = 490x + 1326.3 Log fck theo Re Log fcư theo Re Logσ theo L y = -0.0005x + 1.3066 L = l/p y = -0.0016x + 2.3112 L = l/p y = -0.0015x + 2.3947 L = l/p y = -0.0016x + 2.5589 L = l/p y = -0.0019x + 2.6764 L = l/p y = -0.0033x + 3.0011 G = 60 l/p y = 0.0945x + 0.5559 G = 80 l/p y = 0.1144x + 0.4942 G = 100 l/p y = 0.1168x + 0.4894 14 5.2 Đồ thị Log G Log ΔPck/Z -0.558 1.991 -0.433 2.070 1.5 -0.335 2.195 -0.256 2.406 0.5 -0.190 2.523 -0.131 2.672 -0.080 2.769 Đồ thị biểu diễn log ΔPck/Z theo logG y = 1.7215x + 2.8628 2.5 Log ΔPck/Z -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 LogG G, ΔPcƣ/Z, kg/s.m2 (N/m2)/m Đồ thị biểu diễn ΔPcư/Z theo G với L=3 l/p 3000 0.277 705.6 0.369 842.8 1500 0.462 1019.2 1000 0.554 1254.4 500 0.646 1430.8 0.739 2038.4 0.831 2567.6 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 2500 y = 3244.2x - 388.88 2000 0 0.2 0.4 0.6 G, kg/s.m2 15 0.8 G, ΔPcƣ/Z, kg/s.m2 (N/m2)/m Đồ thị biểu diễn ΔPcư/Z theo G với L= l/p 3000 y = 4431x - 587.48 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 2500 2000 862.4 0.369 999.6 0.462 1254.4 0.554 1607.2 0.646 2489.2 0.739 2763.6 1500 1000 500 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 G, kg/s.m2 Đồ thị biểu diễn ΔPcư/Z theo G với L= l/p G, ΔPcƣ/Z, kg/s.m (N/m2)/m 3500 y = 5248.4x - 376.44 3000 2500 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 0.277 2000 0.277 960.4 0.369 1391.6 0.462 2469.6 0.554 2665.6 0.646 2744 1500 1000 500 0 0.1 0.2 0.3 0.4 G, kg/s.m2 0.5 16 0.6 0.7 Đồ thị biểu diễn ΔPcư/Z theo G với L= l/p G, ΔPcƣ/Z, kg/s.m2 (N/m2)/m ΔPcư/Z, (N/m2)/m 3500 3000 y = 6005.3x - 432.28 2500 1500 1215.2 0.369 1705.2 0.462 2548.0 0.554 2783.2 1000 500 0 0.1 0.2 0.3 G, 0.4 0.5 0.6 kg/s.m2 Đồ thị biểu diễn ΔPcư/Z theo G với L= l/p G, ΔPcƣ/Z, kg/s.m (N/m2)/m 3000 y = 490x + 1326.3 2500 ΔPcư/Z, (N/m2)/m 0.277 2000 2000 0,276 1764.0 0,369 2410.8 0,461 2744.0 1500 1000 500 0 0.5 1.5 G, kg/s.m2 2.5 17 3.5 Đồ thị biểu diễn Logfck theo Re Re Logfck 115.42 1.365 153.73 1.195 192.03 1.127 230.34 1.179 269.14 1.161 307.45 1.195 345.76 1.190 1.600 y = -0.0005x + 1.3066 1.400 Logfck 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 50 100 150 200 250 300 350 400 Re Đồ thị biểu diễn Logfcư theo Re với L=3 l/p Re Logfcƣ 115.42 2.222 153.73 2.050 192.03 1.940 1.000 230.34 1.872 0.500 269.14 1.793 307.45 1.831 345.76 1.830 2.500 2.000 y = -0.0016x + 2.3112 Logfcư 1.500 0.000 50 100 150 200 250 Re 18 300 350 400 Logfcư Đồ thị biểu diễn Logfcư theo Re với L=4 l/p 2.350 2.300 2.250 2.200 2.150 2.100 2.050 2.000 1.950 1.900 y = -0.0015x + 2.3947 50 100 150 200 250 300 350 Re Đồ thị biểu diễn Logfcư theo Re với L=5 l/p Re Logfcƣ 115.42 2.309 153.73 2.124 192.03 2.030 230.34 1.980 269.14 2.034 307.45 1.964 Re Logfcƣ 115.42 2.356 153.73 2.268 192.03 2.324 230.34 2.199 269.14 2.077 2.400 2.350 Logfcư 2.300 2.250 2.200 2.150 y = -0.0016x + 2.5589 2.100 2.050 50 100 150 200 Re 19 250 300 Đồ thị biểu diễn Logfcư theo Re với L=6 l/p 2.500 Re Logfcƣ 115.42 2.458 153.73 2.356 192.03 2.337 230.34 2.218 Re Logfcƣ 115.42 2.620 153.73 2.507 192.03 2.370 2.450 Logfcư 2.400 2.350 2.300 y = -0.0019x + 2.6764 2.250 2.200 50 100 150 200 250 Re Đồ thị biểu diễn Logfcư theo Re với L=7 l/p 2.650 2.600 Logfcư 2.550 2.500 2.450 y = -0.0033x + 3.0011 2.400 2.350 50 100 150 Re 20 200 250 Đồ thị biểu diễn Logσ theo L với G= 60 l/p L, l/p Logσ 1.000 0.857 0.500 0.944 0.991 1.093 1.255 L, l/p Logσ 0.856 0.929 1.073 1.161 1.312 L, l/p σ 0.813 0.903 1.197 1.211 1.243 1.500 Hệ số σ y = 0.0945x + 0.5559 0.000 L, l/p Hệ số σ Đồ thị biểu diễn Logσ theo L với G= 80 l/p 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 y = 0.1144x + 0.4942 L, l/p Đồ thị biểu diễn Logσ theo L với G= 100 l/p 1.5 Hệ số σ y = 0.1168x + 0.4894 0.5 0 L, l/p 21 Giản đồ lụt cột LogП1 theo LogП2 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 -0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 5.3 Bàn luận 5.3.1 Ảnh hưởng G lên độ giảm áp P cột khô cột ướt : Trong tháp chêm,độ giảm áp pha khí chòu ảnh hưởng suất lượng pha lỏng, pha khí theo giản đồ sau : log(Pc/Z) L3 L2 L1 L: điểm lụt L G: điểm gia trọng L=0 G L1, L2, L3: vận tốc khối lượng khác pha lỏng logG 22 Hình 1: Ảnh hưởng G L độ giảm áp cột Pc - Khi cột khô: dòng khí chuyển động qua khoảng trống vật chêm độ giảm áp Pck tăng đặn theo lũy thừa từ 1,8 đến vận tốc dòng khí G: Pck = .Gn (Với: + : số; + n = 1,8  2) - Khi cột ướt: khoảng trống vật chêm bò dòng lỏng làm cho hẹp lại nên dòng khí di chuyển khó khăn Đối với lưu lượng dòng lỏng ta có quan hệ độ giảm áp Pcư vận tốc dòng khí G sau:  Khi G nhỏ, phụ thuộc có tính chất trường hợp cột khô: tăng đặn  Khi G tăng đạt đến trò số gọi trò số tới hạn (ứng với điểm gia trọng cột chêm) Pcư tăng vọt hẳn lên  Nếu tiếp tục tăng G cản trở dòng lỏng dòng khí (và ngược lại) lớn, tiến dần tới điểm lụt cột; độ giảm áp lớn 5.3.2 Mục đích cách sử dụng giản đồ f theo Re : f : thừa số ma sát đặc trưng cho độ giảm áp dòng khí qua cột chêm Dựa vào giản đồ biểu diễn phụ thuộc f _ Re ta suy độ giảm áp sau: - Xác đònh chuẩn số Re dòng khí - Dùng đồ thò suy giá trò f ứng với số Re vừa có - Áp dụng công thức (2) hay (3) để tính độ giảm áp P 23 5.3.3 Sự liên hệ đối tượng khảo sát : Theo kết tính toán đồ thò dựng được, ta thấy kết thực nghiệm không sát với dự đoán Sự sai biệt giải thích nguyên nhân sau: - Các điều kiện thí nghiệm không ổn đònh : nhiệt độ,máy bơm - Sai số đọc thao tác thí nghiệm - Các công thức sử dụng tính toán công thức thực nghiệm giới hạn đònh, cho tất trường hợp - Điều kiện thí nghiệm không lần đo Nhiệt độ dòng khí tăng cao tăng va đập với quạt máy bơm, động máy bơm chuyển hóa phần thành truyền cho dòng khí Dòng khí có nhiệt độ cao làm cho độ nhớt khí tăng lên làm thay đổi cột áp Khi nhiệt độ dòng khí tăng lên áp suất tăng theo ( phương trình khí lý tưởng ) để giữ giá trò khác không đổi 5.3.4 Những điểm cần lưu ý thí nghiệm: Cần canh giữ mức chất lỏng đáy cột ổn đònh ¾ chiều cao đáy Nếu để mực nước thấp dòng khí chuyển động xoáy xuống phía tạo áp suất không ổn đònh làm cho hệ dao động, khó khảo sát ( chuyển động Gauss ) Nếu để mực chất lỏng cao không gian phía tên dành cho khí nhỏ nên áp suất tạo lớn dễ gây tượng ngập lụt Khi có tượng ngập lụt phải dừng thínnghiệm 24 Khi chỉnh xong lưu lượng dòng khí dòng lỏng xong phải tiến hành đọc kết Giữa trình thí nghiệm phải dừng khoảng 10 phút để làm nguội thiết bò, ổn đònh hệ thống tiếp tục vận hành thiết bò Khi tắt máy phải tắt bơm lỏng BL trước, mở tối đa van sau tắt quạt BK Nếu sơ suất để nước tràn vào ống dẫn khí mở van xả nước phía sau bảng 5.3.5 Cách sử dụng mối tương quan để điều hành cột nhằm tránh khuyết điểm trình thí nghiệm : - Khi suất lượng pha lỏng pha khí vượt giới hạn cho trước, pha lỏng không chảy xuống tạo nên cột chất lỏng tháp, độ giảm áp pha khí dao động mạnh ,do diều hành tháp khó khăn.Đây tượng ngập lụt cột - Khi có tượng ngập lụt, tiếp tục cho dòng lỏng chảy mạnh làm cho nước tràn vào ống chữ U đo độ giảm áp, thí nghiệm không tiến hành - Dòng khí thoát đáy cột, gây giảm áp cần giữ lượng chất lỏng đáy cột Nhưng nước đáy cột thoát không kòp chảy tràn vào lưu lượng kế khí, làm ướt nó, ta không đo nữa; nên ý việc điều chỉnh lượng nước Tóm lại tốt ta nên điều hành tháp làm việc vùng gia trọng, gần với điểm ngập lụt 25 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình QT & TB tập - Truyền khối [2] Tài liệu thí nghiệm QT & TB 26 [...]... và vận tốc dòng khí G như sau:  Khi G nhỏ, sự phụ thuộc có tính chất như trong trường hợp cột khô: tăng đều đặn  Khi G tăng và đạt đến một trò số gọi là trò số tới hạn (ứng với điểm gia trọng của cột chêm) thì Pcư tăng vọt hẳn lên  Nếu tiếp tục tăng G thì sự cản trở của dòng lỏng đối với dòng khí (và ngược lại) là lớn, tiến dần tới điểm lụt của cột; khi đó độ giảm áp là rất lớn 5.3.2 Mục đích và. .. lượng khác nhau của pha lỏng logG 22 Hình 1: Ảnh hưởng của G và L đối với độ giảm áp của cột Pc - Khi cột khô: dòng khí chuyển động qua các khoảng trống giữa các vật chêm và độ giảm áp Pck tăng đều đặn theo lũy thừa từ 1,8 đến 2 của vận tốc dòng khí G: Pck = .Gn (Với: + : hằng số; + n = 1,8  2) - Khi cột ướt: các khoảng trống giữa các vật chêm bò dòng lỏng làm cho hẹp lại nên dòng khí di chuyển khó... để mực chất lỏng quá cao thì không gian phía tên dành cho khí nhỏ nên áp suất tạo ra sẽ lớn và dễ gây ra hiện tượng ngập lụt Khi có hiện tượng ngập lụt là phải dừng ngay thínnghiệm 24 Khi chỉnh xong lưu lượng dòng khí và dòng lỏng xong phải tiến hành đọc ngay kết quả Giữa quá trình thí nghiệm phải dừng khoảng 10 phút để làm nguội thiết bò, ổn đònh hệ thống rồi mới tiếp tục vận hành thiết bò Khi tắt... mở tối đa van 4 sau đó mới tắt quạt BK Nếu sơ suất để nước tràn vào ống dẫn khí thì mở van xả nước ở phía sau bảng 5.3.5 Cách sử dụng các mối tương quan để điều hành cột nhằm tránh các khuyết điểm trong quá trình thí nghiệm : - Khi suất lượng pha lỏng hoặc pha khí vượt quá giới hạn cho trước, pha lỏng sẽ không chảy xuống được tạo nên một cột chất lỏng trong tháp, độ giảm áp pha khí khi đó sẽ dao động... khó khăn.Đây chính là hiện tượng ngập lụt trong cột - Khi có hiện tượng ngập lụt, nếu tiếp tục cho dòng lỏng chảy mạnh sẽ làm cho nước tràn vào ống chữ U đo độ giảm áp, thí nghiệm sẽ không tiến hành được nữa - Dòng khí có thể thoát ra ở đáy cột, gây giảm áp do đó cần giữ một lượng chất lỏng ở đáy cột Nhưng nếu nước ở đáy cột thoát không kòp sẽ chảy tràn vào lưu lượng kế khí, làm ướt nó, ta sẽ không... theo L với G= 100 l/p 1.5 Hệ số σ y = 0.1168x + 0.4894 1 0.5 0 0 1 2 3 4 5 L, l/p 21 6 7 8 Giản đồ lụt cột LogП1 theo LogП2 0 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 5.3 Bàn luận 5.3.1 Ảnh hưởng của G lên độ giảm áp P khi cột khô và khi cột ướt : Trong các tháp chêm, độ giảm áp pha khí chòu ảnh hưởng của suất lượng pha lỏng, pha khí theo giản đồ sau : log(Pc/Z)... suất cột khơ: ΔPck = 0.5 cmH2O - Chênh lệch áp suất cột ướt: ΔPcư = 3.6 cmH2O Pcu 3.6 * 98 2   705.6 N/m m Z 0.5 Thừa số σ:   Pcu 3.6   7.2 Pck 0.5 Hệ số ma sát cột uớt : f cu   f ck  7.2 * 23.159  166 745 (với fck = 23.159 là hệ số ma sát cột khơ khi lưu lượng dòng khí là 60 l/p) 11 Tƣơng tự bảng 3.1 ta có kết quả các bảng 3.2 ;3.3 ;3.4 ;3.5 Bảng 3.2 : Các trị số kết quả trường hợp cột. .. 0.6 12.3 0.8 14 Bảng 4 : Các trị số kết quả khi cột lụt G*, kg/s.m2 L/G* fck ωo, m/s 0.831 0.739 0.646 0.554 0.462 14.05 21.07 30.13 42.16 58.98 15.484 15.666 14.480 15.118 13.385 0.704 0.626 0.548 0.469 0.391 0.539 0.431 0.305 0.234 0.144 Tính tốn các trị số kết quả khi cột lụt : Khi L = 3 l/p, cột bị lụt ở mức lưu lượng khí là Gk = 180 l/p Hệ số ma sát cột khơ : fck=15.484 Khối lượng riêng của pha... ma sát đặc trưng cho độ giảm áp của dòng khí qua cột chêm Dựa vào giản đồ biểu diễn sự phụ thuộc f _ Re ta suy ra độ giảm áp như sau: - Xác đònh chuẩn số Re của dòng khí - Dùng đồ thò suy ra giá trò của f ứng với số Re vừa có - Áp dụng công thức (2) hay (3) để tính ra độ giảm áp P 23 5.3.3 Sự liên hệ giữa các đối tượng khảo sát : Theo kết quả tính toán và các đồ thò dựng được, ta thấy các kết quả thực... đệm: a = 349.5 m2/m3 - Độ xốp: ε = 0.67 - Lưu lượng dòng khí: Gk = 60 l/p - Chênh lệch áp suất cột khơ: ΔPck = 0.5 cmH2O - Tiết diện ống khí: ( ) m2 ( với d là đường kính cột chêm d=0.09m) Vận tốc khối lượng dòng khí: G  Gk  K 60 *10 3 *1.18 2   0.277 kg/s.m S 60 * 0.00426 Vận tốc dòng khí di chuyển trong cột: 0  Gk 60 *10 3   0.235 m/s S 60 * 0.00426 Pck 0.5 * 98   98 N/m2.m Z 0.5 (với Z=0.5m ... sau: Khi A < 0,3 cho vật chêm sứ có d < 30 mm, ta có: =( ) ReL = 2.4 Điểm lụt cột chêm: Khi cột chêm bị ngập lụt, chất lỏng chiếm tồn khoảng trống phần chêm, dòng chảy bị xáo trộn mãnh liệt, tượng... trước vào cột (m/s) td : độ nhớt tương đối chất lỏng so với nước Do liên hệ Π1 , Π2 giản đồ logΠ1 – logΠ2 xác định giản đồ lụt cột chêm, phần giới hạn hoạt động cột chêm đường III THIẾT BỊ THÍ...BÀI 2: CỘT CHÊM I MỤC DÍCH THÍ NGHIỆM: Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất khả hoạt động cột chêm cách xác định: Ảnh hưởng vận tốc dòng khí lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) qua cột Sự