Cac qttb trong cong nghe hoa chat va thuc pham tap 1

I TẬP CÁC QUÁ TRÌNH THỦY Lực, = BƠM, QUẠT, MÁY NÉN GS, TSKH NGUYỄN BIN CÁC OUÁ TRÌNH THIÊT BỊ TRONC CÔNC NCHỆ HOÁ CHẤT VÀ THỰC PHẨM Tập CÁC QUÁ TRÌNH THUỶ Lực, BƠM QUẠT, MÁY NÉN TRƯỜNG 0ẠỈ HỌC CÓNG NGHIỆP TP.HC?' THI IỆN J NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KY THUẬT HÀ NỘI - 2004 LỜI NÓI ĐẨU Các trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm xây dựng sở khoa học tự nhiên kỹ thuật Đặc điếm lĩnh vực ỉà nghiên cứu qui luật hoạt động trình để đinh câu thiết bị, nhằm thích ứng vói thực tế sản xuất Vì vậy, hiểu sâu trình thiết bị giúp cho kỹ sư khả tính toán, thiết kế thiết bị, khả vận hành, cải tiến đề xuất thiết bị thích ứng cho công nghệ cụ thê, với suất hiệu suất cao Do đó, đôi tượng phục vụ sách rộng, bao gồm ngành công nghệ hóa chât, thực phẩm, công nghệ hóa dầu, phản bón, chế biến lương thực, dược liệu, xử lý môi trường, v.v Các trình thiết bị (hóa công) coi môn học sở quan trọng cho sinh viên ngành hóa chất, thực phàm., luyện kim Mục đích trang bị cho sinh viên ngành kiến thức trình thủy lực, truyền nhiệt, chuyên khôi trình hóa học; hiếu biết phương pháp phân riêng hệ không đồng tác dụng học (lắng, lọc, ly tâm) tác dụng nhiệt (chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, trích ly, kết tinh) Ngoài trang bị thêm kiên thức truyền nhiệt, cô đặc, sấy, lạnh đông đập, nghiền, sàng Nội dung trình bày gồm phần sau: Tập 1: Các trình thủy lực (thủy tĩnh, thủy động, vận chuyến chất lỏng nén khí) Tập 2: Phân riêng hệ không đồng (lắng, lọc, ly tâm); khuấy trộn chất lồng đập, nghiền, sàng Tập 2: Truyền nhiệt trình nhiệt (dẫn nhiệt, nhiệt đôi lưu xạ nhiệt; đun nóng, làm nguội, ngưng tụ cô đặc); lạnh đông Tập 4: Các trình chuyển khôi (chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, trích ly, kết tinh sấy ) Tập 5: Các trình hóa học (nhiệt động, động hóa học cản Ịlóa học, thời gian lưu, động lực học ) Trong phần có trình bày sở lý thuyết tính toán; mô tả nguyên lý câu tạo thiết bi điển hình, ví dụ tập Bộ sách dùng làm tài liệu học tập, tham khảo cho sinh viên đại học thuộc ngành công nghệ hóa học, thực phẩm ngành có liên quan khác Đồng thời củng dùng làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật thuộc ngành Mặc dù sách viết sở tham khảo nhiều tài liệu nước, song tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp ý kiến quí độc giả Ỷ ktẾSTgbi gửi Bộ môn Quá trình - Thiết bi công nghê Hóa Thưc phẩm, Trường đai hoc Bách khoa Hà Nôi Chương I KHÁI NIỆM Cơ BẢN 1.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM vụ MÔN HỌC Kỹ thuật công nghệ hóa học bao gồm nhiều trình khác thực dạng thiết bị khác Trong nguyên vật liệu thông qua tác động tướng tác mặt vật lý, hóa lý hóa học biên đổi chuyển hóa để thành sản phẩm Cùng vối biến đổi chất có thay đổi lượng động lượng Vì đối tượng kỹ thuật công nghệ hóa học trình thiết bị Qua nghiên cứu trình thực thiết bị công nghệ sản xuất sản phẩm hóa học, tạo điều kiện cải tiên trình cù, cải tiến thiết bị, nhằm đổi công nghệ để tăng nhanh sản lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm Mặc khác nghiên cứu trình thiết bị nhằm tiên hành giới hóa tự động hóa trình sản xuất, áp dụng kỹ thuật tiên tiên, nhằm giảm mức sử dụng nguyên vật liệu, chi phí chất đốt, lượng để đạt hiệu kinh tê cao Khác vối trình lý, vật chất bị thay đổi hình dạng, trạng thái hay tính chất vật lý; trình hóa học làm biên đổi hoàn toàn cấu tcạo thành phần hóa học hay tính chất hóa học vật chất Trong công nghệ hóa học thực phẩm bao gồm nhiều phương pháp sản xuất khác nhau, song nhìn chung trình chê biên đếu thực bơi trình vật lý, hóa lý giông lắng, lọc, đun nóng, Tàm nguội, chưng luyện, hấp thụ, trích ly, sấy khô, đông lạnh, v.v Các trình tiên hành thiết bị Vì vậy, thiêt bị nhà máy hóa chất, thực phẩm có nhiều loại, nhiều kiểu, song đảm nhận nhiệm vụ có nguyên tắc cấu tạo Nắm vững kiến thức môn học "Quá trình, thiết bị công nghệ hóa học thực phẩm" có nghĩa nhà kỹ thuật có kiến thức sâu sắc vật lý, hóa lý trình, hiểu biết trình thiết bị dây chuyền sản xuất công nghệ Đồng thòi nắm vững nguyên tắc cấu tạo phương pháp tính toán thiết kế thiết bị để tiến hành trình Như vậy, trang bị đầy đủ kiến thức môn học, nhà kỹ thuật có khả năng: 1- Trong điểu hành sản xuất, dễ dàng tiếp cận chế độ làm việc thích hợp để nâng cao suất thiết bị chất lượng sản phẩm; biết tìm khâu yêu dây chuyền sản xuất dể cải tiên 2- Trong thiêt kê, biêt đánh giá lựa chọn sơ đổ công nghê loại thiêt bị thích hợp cho trĩnh; biết tính'toán, thiết kế thiết bị 3- Trong nghiên cứu khoa học, có phương pháp nghiên cứu hợp lý có kha thực nghiệm đánh giá kêt xác, để chỉnh lý khái quát hóa kết khỉ ứng dụng vào thực tế sản xuất NỘI DUNG 1.2 « Bên cạnh phan ứng hóa học, trình công nghệ hóa hoc bao gồm nhiều trình vật lý hóa lý khá^nliau Dựa vào qui luật đặc trưng trình, môn học chia thành phần sau: Phần thứ nhất: Các trình thủy lực, thủy học Nghiên cứu định luật thủy tĩnh, thủy dộng, chuyển động chất long, khí; trình thiêt bị vận chuyên chất lỏng, khí (bơm, quạt, máy nén); phân riêng hệ không đồng (lắng, lọc, ly tâm), đập nghiền sàng Phần thứ hai: Các trình nhiệt kỹ thuật lạnh Nghiên cứu định luật truyền nhiệt (dẫn nhiệt, cấp nhiệt, xạ nhiệt); trình thiết bị trao đổi nhiệt (đun nóng, làm nguội ngưng tụ, cồ đặc); trình thiết bị lạnh Phần thứ ba: Các trình khuếch tán Nghiên cứu sỏ lý thuyết chung định luật chuyển khôi; trình thiết bị chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, trích ly, kết tinh, sấy Phần thứ tư: Các trình hóa học Nghiên cứu trình thiêt bị phản ứng hóa học Môn học môn học kỹ thuật sở cho kỹ sư ngành hóa chất, thực phẩm, luyện kim, v.v Đây môn học có cd sỏ' lý thuyêt rộng lại gần vói thực tê sản xuất Vì vậy, nghiên cứu môn học sinh viên cần tìm hiểu sâu lý thuyết, nắm vững phương pháp tính toán nguyên lý vận hành thiết bị Đồng thời phải liên hệ với thực tê quan sát thực tê Đề phục vụ cho lý thuyêt môn học có tập, thí nghiệm đồ án môn học Nội dung chủng rút từ thưc tê sản xuất Mục đích không đế làm sáng tỏ thêm lý thuyêt, mà dể biiốc đầu học sinh tập dượt, giải vấn để cụ thể thực tê san xuất 1.3 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG Mỗi trình sản xuất sức lao động người có: — Nguyên vật liệu tham gia vào trình sản phẩm — Năng lượng dạng: điện năng, nhiệt — Thiết bị, máy móc trang bị khác Các trình tiên hành theo phương thức gián doạn, liên tục hay bán liên tục Trong trình gián đoạn, vật liệu nạp vào thiêt bị sản phẩm tháo khỏi thiết bị thành mẻ Do tính toán cần thời gian nạp liệu tháo sản phẩm Trong chu kỳ làm việc, trình tiến hành thiết bị, nên thông sô kỹ thuật (nhiệt độ, áp suất, nồng độ, v.v.) thay đổi theo thời gian từ đầu đôn cuối trình Trong trình liên tục, việc nạp liệu tháo sản phẩm thực liên tục Khi giai đoạn trình xảy đồng thời nhiíng phần khác thiết bị, nên thông sô kỹ thuật vị trí thiết bị giữ nguyên không thay dối theo thời gian, trình làm việc ổn định Trong nhiều trường hợp, đồng thời vật liệu cho vào sản phẩm lấy liên tục, mà vật liệu cho vào, sản phẩm lấy liên tục, ta gọi trình bán liên tục So với trình gián đoạn, trình liên tục có ưu điểm: Có kha tự động hóa giới hóa trình, qua dó giảm lao dộng thủ công đên mức thiểu; - Có tính Ổn định cao, qua tăng suất chất lượng sản phẩm; - Có thể trang bị đồng bộ, qua giảm giá đầu tư giá thành Khi nghiên cứu trình hay tính toán thiêt kê thiêt bị, máy cần nắm vững số khái niệm sau 1.3.1 Tính cân vật liệu Nguyên vật liệu, bán sản phẩm sản phẩm trình thực tê không ỏ dạng nguyên chất mà hỗn hợp gồm nhiều cấu tử Thành phần hỗn hợp chia theo phần khôi lượng phần mol Đế xác định lượng nguyên liệu tiêu tôn, lượng sản phẩm thu được, kích thưóc suất thiết bị, người ta phải tính cân vật liệu dựa định luật bảo toàn khôi lượng Theo định luật bảo toàn khôi lương tổng lượng vật liệu dưa vào thiết bị trình sản xuất phải tổng lượng vật liệu di khỏi thiết bị (có kể đến lương tổn thất): s vAo = £ơ r „ + G tl ( 1) Phương trình (1.1) phương trình cân vật liệu Nó có ý nghĩa không cho trình xác định, toàn trình mà cho không gian trình Phương trình cân vật liệu tính theo toàn lượng vật liệu (hỗn hợp) tham gia vào trình theo cấu tử có vật liệu; dùng cho thiêt bị, phận thiết bị hay nhóm thiết bị Việc thiết lập phương trình cân vật liệu có ý nghĩa lớn thực tế Qua phương trình cân vật liệu người ta có thể: - Trong thiết kê chọn dây chuyền san xuất kích thưốc thiết bị thích hdp - Trong sản xuất xác định lượng hao tốn vật liệu, lượng san phẩm phu tạp chất đế tìm biện pháp khắc phục Phương trình cân vật liệu dùng để đánh giá mức độ hoàn thiện trình công nghệ Mỗi công nghệ cần thể đầy đủ cân vật liệu Tổn thất vật liệu sản phẩm phụ công nghệ hoàn hảo 1.3.2 - Cân nhiệt lượng Khi chê biên vật liệu trình kèm theo tiêu tốn lượng, gồm năng, điện năng', nhiệt năng, v.v Để’ tính lượng tiêu thụ ta dựa vào định luật bảo toàn lương Sự chuyển đổi đơn vị dạng lượng ỏ cần thiết bảng 1.1 Trong có đại lượng trung gian dùng để tính toán sau: Gia tốc trọng trường: 9,81 m/s“ , Cơ năng: 427 kp.m/kcal (kp kilogam lực) Mã lực (HP): 75 kp.m/s Kilôoát (kW): 102 kp.m/s Theo định luật bảo toàn lượng, tổng lượng nhiệt đưa vào tổng lượng nhiệt đtíỢc lấy (kể tổn thất): (1.2) Phương trình cân nhiệt lượng (1.2) thực tế bao gổm lượng nhiệt sau: Qi - lượng nhiệt nguyên vật liệu mang vào, kcal; Q ‘ - lượng nhiệt tiêu tôn cung cấp vào, kcal; Q:ì - lượng nhiệt tỏa trình, kcal; QI - lượng nhiệt sản phẩm vật liệu mang ra, kcal; Qr> - lương nhiệt mát môi trường, kcal Vộy phương trình cân vật liệu là: Qi + Qi+ Q.) - QA + Qr> Lượng nhiệt tóa trình Q3 thay đổi trang thái nhiệt (1.3) ngưng tụ, kêt tinh, hòa tan hoấc phan ứng hóa hoc, v.v Lượng nhiệt có thê dương nêu trình tỏa nhiêt âm nêu trình thu nhiệt Dựa vào phương trình cân nhiệt ta tính toán lượng nhiệt cần thiêt cho trình, kích thước cần thiết thiết bị 1.3.3 Năng suât Năng suất đặc trưng co' thiết bị máy, lượng vật liệu vào san phẩm tính theo đơn vị thời gian Đơn vị suất có thê tính theo: - đơn vị khôi lượng gồm : kilôgam, tấn; - đơn vị thể tích : lít, mét khối; - sổ" lượng vật thể Ví dl1 nần ẽ suất máy nghiền tính theo kg/h, kg/s, tấn/h, snất bơm thường tính theo 1/h, Vs, 1/ph, m /h, m /s, đối vói máy ép nhựa suất lại tính số theo đơn vị thời gian o điểu kiện giông nhau, suất thiết bị máy phụ thuộc vào kích thước vân tôc trình # 1.3.4 Hiệu suât Hiệu suất tỷ lệ phần trăm lương sản phẩm thu so với lượng nguyên liệu đầu đưa vào thiết bị 1.3.5 Cường độ sản xuât Cường độ sản xuất suất dựa đại lượng đặc trưng cho thiết bị máy Ví dụ cường độ sản xuất thiết bị cô đặc lượng nước bốc tính m2 bề mặt gia nhiệt thiết bị đơn vị thời gian Khi tăng cường độ sản xuất, vởi quỉ mô đinh ta giảm số thict bị cản dùng giảm kích thước chúng Nhờ giảm vôn đầu tư xây dựng chi phí vận hành, tăng suất lao động 1.3.6 Công suất hiệu suât Công suất lượng công thiết bị, máy tiêu thụ sinh đơn vị thời gian Thông thương công suất tính theo kw mã lực Công suất động tạo truyền đến máy qua phận truyền đọng trục dây đai, thường khác vối công suất máy Trong thực tê công suất động lớn nhiều so với công suất máy mát lương động qua phận truyền động Vì vậy, công suất có ích nhỏ công suất thực tế Tỷ lệ công suất có ích công suất thực tê tiêu tốn gọi hiệu suất (hoặc gọi hệ sô' tác dụng hữu ích) máy thiết bị: _N 11 = í1-4) Trong thực te lnẹu suât nhỏ gần 1, máy thiết bị tô't 1.4 HỆ ĐON Vị Trong tính toán trình thiết bị công nghệ hóa thực phẩm cần đến sô' liệu tính chất vật lý độ nhót, khối lượng riêng, thông sô' trạng thái áp suất, nhiệt độ, vận tô'c, vật chất Các đại lượng đo hệ đơn vị khác Hiện đời sôhg khoa học kỹ thuật người ta sứ dụng nhiều hệ dơn vị khác Nhưng phổ biến có Các hệ sau đây: 1- Hệ đơn vị CGS (centimét - gam - giây) dùng chủ yêu phép đo vật lý 2- Hệ đơn vị MKGS (mét - kilôgam lực - giây) dùng phép đo kỹ thuật Dảìig 1.1 Hê đơn vi clo môt số đai lương thường dùng Dại lương Chicu dài Ký hiệu Hệis l m Hệ MKGS Đơn vị đo m Hê sô chuyên đối — ■> Diện đích Thố’ t ích F ma V m m m3 Thơi gian t s s — Vân tốc w m/s m/s - Gia Lốc ẽ ni/s2 m/s" - Khỏi lương riêng Áp suất- p p kg/m3 N/m3 kp.ss/m kp/m2 Độ nhớt, động lực ụ N.s/rn2 Sức căng bề mặt Nhiệt dung c N/m J/kg.độ Hàm nhiệt I J/kg lậ sô dẫn nhiệt Hệ sô' cấp nhiệt X a w/m.dộ vv/nr.dộ — — 9,81 9,81 kp.s/m2 9,81 kp/m 9,81 4,18ầl03 kcal/kg.độ kcal/kg kcal/m.h.độ keaì/m2.h.độ 4,186.10a 1,16 1,16 Việt Nam, ban hành "Bảng đơn vị đo lường hợp pháp" dựa sở hệ IS có bể sung thay đổi số điểm cho phù hdp với tình hình cụ thê nước ta Vì vậy, hệ đơn vị dùng giáo trình hệ đo lường ban hành Tuy nhiên để dễ liên hệ vối hệ đơn vị khác tổng hợp điểm bảng 1.1 1.5 THUYẾT ĐỔNG DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ NGUYỄN Các trình công nghệ hóa học tập hợp nhiều tượng vật lý, hóa lý, học, thủy động lực, truyền nhiệt, khuếch tán hóa học, nên tính toán thiết bị đê thực trình cần phải biết đặc trúng tượng xảy trình, phải biết trị số đại lượng dùng thông sô mô hình toán học Vì vậy, nghiên cứu kỹ thuật chuẩn bị công nghệ thường người ta bắt đầu thực nghiệm Trong giai đoạn chủ yêu tìm tiêu cụ thể trình sản xuất, chọn loại, cấu vật liệu chế tạo thiết bị Tức tim thông sô công nghệ thích hợp điều kiện thực tế sản xuất Việc nghiên cứu đầy đủ toàn diện trình thiết bị qui mô pilot bán sản xuất tạo điều kiện dễ dàng tăng nhanh vận tôc thiết kê, thi công công trình Việc nghiên cứu phải vận dụng ca lý thuyết lẫn thực nghiệm Vì kết thu thực nghiệm mói đáp ứng cho trường hợp cụ thể, mà giá trị tổng quát Tuy nliiên dùng lý thuyêt đơn không thấy hêt điều kiện cần có yếu tô" ánh hường Phương pháp kết hợp lý thuyêt lẫn thực nghiệm giúp ta có kết nghiên cứu xác, thỏa mãn điều kiện sản xuất cụ thể, đông thời lại có tính khái quát cao, giúp cho ta có khả mỏ rộng qui mô công nghệ Thuyết đồng dạng phương pháp phân tích thứ nguyên phương pháp phổ hiên dùng nghiên cứu Tính theo công thức thuỷ động lực: Lh = (5- 1).9,81-10''.1 = 39,24.10:' N.m/m;i Hình 4.28 (ví dụ 4.2.2.7) So sánh kết tính toán ỏ hai phương án, ta thây ỏ trường hợp a) có sai khác L tio Lị, 3% Trong trường hợp (p jp\ = 1,1) tương ứng với quan hệ nén không khí quạt Trong trường hợp ta lấy nhu cầu lượng tlieo công thức tính thuỷ động lực Trong trường hợp b) ip-Jp\ - 5) tương ứng với quan hệ máy nén Kêt tỉnh toán sai lệch 100% Vì nhu cầu lượng cho máy nén tính theo công thức nhiệt động Nhìn đồ thị máy nén pittông thể rõ điểu Diện tích abce (công nén đoạn nhiệt từ đên 1,1 at) gần diện tích abde Nhưng diện tích afge (ỏ pặ - at) khác voi diện tích afhe “ ■> 4.2.2.8 Để tạo lượng không khí nén ỏ áp suất dư 4,5 at vổi lưu lương 80 kg/h, dùng máy nén pittông bậc có đường kính xilanh 190 mni, khoảng chạy 200 mm sô vòng quay 240 vg/ph không? Nêu vùng chết chiếm 5% Hệ số mũ lấy 1,25 GIẢI: Trước tiên tính suất máy nén từ công thức: N.,s\? u u = A,———- m /s - 60 đổ X = 0,85À() = 0,85[1 - , ( , - 1)] = 0,726 v; ọ = 0,'726.0,18-.3,14.0,2.240 ạ> :i 4.60 -= 0,0148 m /s ^ 53.18 m 7h Giả clụ không khí nén ỏ 20'‘C có khôi lượng riêng 1,20 kg/m:; Khi lượng không khí tính theo khôi lượng là: 53,18 1,2*63,8 kg/h Như máy nén làm việc ỏ' điều kiện đầu bài, vói nũng suất 80 kg/h Để có Hình 4.29 (ví dụ 4.2.2.8) thể dùng điều kiện đạt suất 80 kg/h phải: a) số vòng quay tăng từ 240 vg/ph tăng (80/63,8).240 * 301 vg/ph b) không khí trước vào máy nón pnải diiỢc quạt nâng từ áp suất khí lên áp suất 80/63,8 - 1,254 at Cả hai trường hợp đểu có liên quan đến tác dụng học Do dó phải có kiểm tra 4.2.2.9 Dùng máy nón để nén khí metan dèn áp suất 55 at vdi suất 210 m'/h (tiêu chnần) Khí nén ỏ áp suất thường nhiệt độ 18"C cần xác định: a) sô bậc cua máy nén phan bô áp suất bậc; b) công suat máy nén hiệu suất 0,7; c) lượng nước lạnh cẩn d n g để làm lạnh, đun nóng lên 10"C Hình 4.30 (ví dụ 4.2.2.9) GIAI: a) tỷ số nén khoảng ỏ bậc số bậc cần thiết máy nén Theo phương trình tính số bộc: _ lg/ự - IgẠ Ig55 \gx Ìg4 Nếu chọn bậc, ta cần tính xác tỷ số nén (hình 4.30): X - 'ịfoE = 3,8 Vậy phân bố áp suất bậc là: bậc II: bậc III: b) Công lý thuyết tính theo công thức: lU Ị ưu L(U¡ = nRTi p = at; II o bậc I: jD Ị — 14,4D 0t.Ị p-1 -P-2 - p> = - , N.m/kg Từ bảng PL.l (trong “Tính toán trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm”, Tập 1) đôi vối metan: EC = 1,31; R = 52,9 kp.m/kg"K; p., - 0,717 kg/m:: (tiêu chuẩn) Vói giả thiết qua thiết bị gia nhiệt trung gian metan hạ nhiệt độ xuông 30"C ta có: L, = 3.52,9.303ỉ^i(õõ"':ỈW1':J1 ■ - lU 75677,7 kp.m/kg = 742398,5 N.m/kg a“ 0,31 v Công suất máy nén: = -210-’71—75-6-7— - 44,33 kW 3600.102;; 3600.102.0,7 Để xác định lượng nước lạnh cần thiết máy nén ta cần tính nhiệt độ ỏ bạc I II Theo đầu nhiệt độ metan vào bậc I N=- 18"C theo gia thiêt vào bậc II III 30' C Do nhiêt vào tí bậc I 18 c < 30 c nen nhiệt độ (điểm 2) bậc I thấp chut (hình 4.31), Nhiệt độ cuối bậc tính: 77, zzT ị~\ "[p = 303.3,8lí‘;il/1-iJ = 416“K = 143l’C J Chấp nhận nhiệt dung riêng metan bậc (bỏ qua ảnh hiíởng áp suất) 0,531 kcal/kg"K = 2,22 kJ/kg"K (tra báng PL.l, cuôn “Tính toán trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm”, Tập 1) Hình 4.31 (ví dụ 4.2.2.9) ' — 1 J OJ cho ba thiết bị gia nhiệt: /ỷ Lượng nhiệt dùng >\ ■ỵ 4.2.2.10 Dùng máy nén pittông để tạo chân không ỏ 0,9 at Chấp nhận nén đa biên vói ni — 1,25 V kJ/h Q = - 210.0,717.0,531 (143 - 30) * 27103,96 kcal/h = 113430 cần tính công lý thuvết cho: ■+Ínày tính cách khác, nêu coi công nén tương đương: Lượng nhiệt a) thời điểm Ò' có độ chân không 0,1 nt, tức áp suất 0,9 at; Lã,y.pthiết 75677,7.210.0,717 „„„„ , „ b) áp suất bị 0,3 at; >/i 11 p., (lit Q = -yyr- = -! * 26685,7 kcal/h - 111679,6 kJ/h 30 c) áp suât 0,1i at, tức đạt độ 42 chân 41í / không 0,9 at ], n Nêu nước¿0được đun nóng 10 c, thì' plượng nước cẩn thiêt là: GIẢI: / L =tính Côngmlý=th uyêt 27103,96 m =m -2710,4 theo công p !kg/h thức: (coi Cr nước 1, N.m/nv’ kcal/kg"K) 10 a)Ü = ^Uui P ị 0,9 L = 1,25,10 0,9[l,11° 25,1 25 - l] = 940,1 kp.m/m;i = 9310,8 N.m/nV* 0,25 -1 = 4080 kp.m/m ; = 40025,5 N.m/m 25 10 L = ’ ' ' 0.9 3,33 Pv _ 0,25 3,33 b) c) ELP,=0,3 — * 10 P, 0,1 L=1 0,2 O ^ , - l]= 2924,5 kp.m/m:i - 28689 N.m/m3 Qua kết qua tính toán ta thấy công suất bơm chân điếm cực đại Vì vậy, tính công suất dộng cd ta phai tính với gicá trị cực đại 4.2.3 4.2.3.1 Bàl tập Dùng bdm để vận chuyến axit sunfuric 30% Áp kê ống đẩy chi 1.8 kp/cnv, chân không kế Ống hút 29 torr Khoang cách hai điểm đặt áp kế chân không kê 0,5 m Đường kính hút ông đẩy Tính áp suất toàn phần bơm ĐÁP SỐ: Ap suất toàn phần bơm H = 15,6 m 4.2.3.2 Chất lỏng có khối lượng riêng 960 kg/m ; bơm vận chuyển từ bế chứa có áp suất thường đên thiêt bị có áp suất dư 37 at Chiều cao can vận chuyến 16 m Tông tổn thất qua trơ lực ống hút ông đay 65,6 m Xác định áp suất bơm tạo ĐÁP SỐ: Áp suất bơm tạo ra: 467 m ^ 4.2.3.3 Dùng bơm dể vận chuyển dầu mazút có khôi lượng riêng tương đối 0,9 vói suất 380 1/ph Áp suất toàn phần 30,8 m Công suất dộng điện 2,5 kW Tính hiệu suất bơm ĐÁP SỐ: ỉ liệu suất bơm TỊ = 0,69 4.2.3.4 Dùng bơm có suất 14 l?s để bơm chất lỏng có khối lượng riêng tương đôi L1G Áp suất toàn phần 58 m Hiệu suất bơm 0,64, hiệu suất truyền động 0,97 hiệu suất động 0,95 Tính công suất động cơ? ĐÁr sỏ: Công suất động cơ: 18,2 k\v 4.2.3.5 Bơm pitting đặt độ cao cách mặt nước biến 300 m Tổn thất áp suất ông hút 5,5 mH,Ch Chiều cao hút 3,6 m Ö nhiệt độ nao núớc bơm làm việc dược? ĐÁP SỐ: nhiệt độ mtóe: 43(,c 4.2.3.6 Can xác định lượng chất lỏng bơm vi sai vận chuyển (hình 4.32) Đường kính pittông lớn 340 mm iịiv , L+ă om TJF.1 _ cua pittông nhó 240 mm Khoáng cách ,I Hình 4.32 (bài tập 4.2.3.6) ' r pittông 480 mm SỐ vòng quay trục động 60 vg/ph Hiệu suất chung 0,85 cán xác định lượng chất lóng qua pittông lớn nhỏ DÁP SỐ: Năng suất bơm: 2,22 m”/ph Lượng chất lỏng phía pittông ỉón 0,0184 m:j/s phía pittông nhỏ 0,0186 nr7s ^4.2.3.7 Dùng bơm pittông kép để vận chuyển chất lỏng đến đổ đay bể chứa có đường kính m cao 2,6 m Thời gian bơm ỉà 25,6 ph Đường kính pittông 180 mm Cán pittông 50 mm Bán kính quay 145 mm, sô'vòng quay 55 vg/ph Xác định hiệu suất bơm? ĐÁP SỐ: Hiệu suất bơm 0,89 4.2.3.S Dùng bơm ly tám có sỏ vòng quay 1800 vg/pli để vận chuyển nước ỏ 30"C với suất 140 m7s Áp suất khí 745 ton' Tổn that áp suất ong hút lả 4,2 m Tính chiều cao hút lý thuyết - DẢP Sỏ: Chiều cao hút lý thuyết: H < 2,4 m .2.3.9 Khi vận chuyển nưóc với suất 280 1/ph bơm ly tâm có áp suất toàn phần H = 18 m Dùng bơm để vận chuyển chất lỏng có khối lương riêng tương đối 1,06 với suất 15 m7h qua ống dẫn có đường kính 70 X 2,5 mm từ bể chứa có áp suất thường đổ vào thiết bị có áp suất dư 0,3 at độ cao so vói bể chứa 8,5 m Chiều dài ông dẫn (kể chiều dài tương đương vối trơ lực cục bộ) 124 m Hệ sô' ma sát ống dẫn 03 có phù hợp không? Ngoài cần tính công suất động điện hiệu suất bơm 0,55 ĐÁP SỐ: kw .2.3.10 điểu kiện đầu bơm dùng thích hợp Công suất động ‘ ’ Bơm ly tâm dùng để bơm nưốc có đặc tuyến Q = 56 m:7h ■ H — 42 m; N — 10,9 kW n =1140 vg/ph Cần xác định : ) hiệu suất bơm; ) suất, áp suất công suất cần thiết n = 1450 vg/ph hiệu suất không thay đổi ĐÁP SỐ: ) Iliệu suất 1] = 0,59; b) Q = 71,2 m ;/h; H = 68 m; N = 22,5 kW 4.2.3.11 Quan hệ Q-H bơm ly tâm cho: Q ]/[)h H, m 00 47 ;18;0 200 ■ 37 'lOO ã 00 :M,5 28,5 ỉmh liiỢng chát long bơm lên cao 4,8 m qua ông dẫn cổ đường kính 76 X mm dài 355 m (kể chiều dài tương đương với trơ lực cục bộ) Hệ sô ma sát ông dẫn } = 0,03, chênh lệch áp suất d ống hút ông đẩy Ap = (Nêu đặc tuyên bơm ống dãn để tìm chế độ làm việc) inh nang suát cua bơm, nêu chiều cao cẩn bôm lên 19 m ĐÁP SỐ: Lượng chất lỏng bơm vận chuyển Qị = 400 17ph Năng suất cua bơm chiều cao 19 m Q - 300 17ph 4.2.3.12 Tính suất bơm ráng khía Các số liệu cho: số vòng quay n - 650 vg/ph; số khía: 12; bề rộng bánh 33 mm, tiết diện phần rỗng: 7,85 cm2; hiệu chung 0,7 ĐÁP SỐ: Nàng suất 258 1/ph 4.2.3.13 Dùng bơm tuye để vận chuyển dung dịch có khối lượng riêng tương đôi 1,06 từ bể chứa dưối mặt đất vối suất 2,5 1/ph Chiều cao cần bơm 3,8 m Nưóc dùng cho bơm tuye có áp suất dư 1,9 at Hiệu suất bơm 0,15 Tính lượng nưổc tiêu thụ trình bơm, ĐÁP SỐ: Lượng nước dùng 18,3 m;i/h 4.2.3.14 Không khi' Dùng không khí nén để vận chuyên axit suníuric có khôi lương riêng tương đỗì 1,78 từ bể chứa lên cao 21 m (hình 4.33) Tính ảp suất khí nén? ĐÁP SỐ: Áp suất dư 375 at 4.2.3.15 Dùng quạt để vận chuyển không khí ỏ áp suất thương với suất 12500 Hình 4.33 (bài tập 4.2.3.14) m’/h Tính lượng không khí vận chuyến vào mùa đông có nhiệt độ “15"C vào mùa hè có nhiệt độ 30‘C ĐÁP SỐ: Lượng không khí vận chuyển vào mùa đỏng 17090 kg vào mùa hè 14600 kg 4.2.3.16 Để vận chuyển không khí ỏ áp suất thường có nhiệt độ 18' c vào phòng có áp suất dư 43 ramlỊO quạt phải có áp suất bao nhiêu? Ô11 tliât áp suát dường ông 28 m m l l o \ ạn tốc dòng khí ông dẫn 11,5 m/s ĐÁP SỐ: Ap suất quạt 80 mmlĩ.o 4.2.3.17 Tính công suất động cho quạt có suất llOnrVph; ảp suất chung lạ 85 mmĩLO; hiệu suất chung quạt 0,47 DẤP SỐ: Công suất động cd 4,2 kW 4.2.3.18 Quạt ly tâm tạo áp suất 44 mmhhO để vận chuyển 3200 m7h không khí Quạt có sô vòng quay n — 960 vg/ph, tiêu tôn công suất 0,8 k\v Tính suất, áp suất công suất quạt làm việc số vòng quay 1250 vg/ph Ngoài cẩn xác định hiệu suất quạt ĐÁP SỐ: Q = 4170 m:i/h; Ap - 74,8 kp/nr; N = 1,78 kW; TỊ = 0,48 4.2.3.19 Tính lượng không khí quạt dã vận chuyển nêu mắc vào hệ thông (mạng) Khi lưu lượng 1000 m'7h tổn thất áp suốt (gồm A pw + A/J in + í\pA) 27 rninHh Biêt hiệu sô áp suất ông hút ôhg đẩy 20 m m l i o ĐÁP SỐ: Lượng không khí quạt vận chuyển mạng 940 m3/h 4.2.3.20 Như 4.2.3.19, ỏ suất 1350 m Vh có tổn thất áp suát (gồm ảp w + Áp n ì + A p c b ) 17 kp/nT, chênh lệch áp suất ông hút va ông 13 ramlhO Tính lượng không khí vận chuyên ĐÁP SỐ: Lượng không khí vận chuyển la 1650 m:7h 4.2.3.21 Tính sô vòng quay quạt có sô'liệu; Q m:'/ìi \p, 11,0 00 45,8 :ỉf>0 700 ■I:Ỉ,2 44 1000 43,5 HỈOO 39,5 2000 32,2 Đế vận chuyến 1500 m7h không khí hệ thông có tổn thất áp suất chung 43 mmỉLO ĐÁP SỐ: Sô vòng quay quạt 1500 vg/ph 4.2.3.22 Tính tra đồ thị T— s nhiệt độ không khí nén đ o n n h i ệ t Ui i đ e n , a t Nhiệt đ ô không khí h a n d ầ n " C , T í n h c ó n g nén kg khí ĐAP SO: Nhiệt độ không khí san nén 117nc Công nén đoạn nhiệt 1200 kp/m 4.2.3.23 Tính công snất tiêu thụ máy nén pittông đê nén cacbon đioxit từ 20 at đến 70 at với suất 5,6 m'7h (theo trạng thái hút) Nhiệt độ đầu -15'C Hiệu suất máy nén 0,65 (biếu đồ ị- s cacbon đioxit tra ổ hình PL.23, “Tính toán trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm”, Tập 1) ĐÁP SÒ: Công suất máy nén kW 4.2.3.24 Tính hiệu suất thể tích máy nén (bài tập 4.2.3.23), biêt khoang hại chiêm 6% thể tích Chỉ sô đa biên m - 1,2 ĐÁP SỐ: Hiệu suất máy nén 0,89 4.2.3.25 Tính suất công suất cua máy nén pittông bậc Pittông có đường kính 250 mm, khoang chạy 275 mm Khoảng hại chiêm 5,4% thề tích Sô' vòng quay trục 300 vg/ph Không khí nén ỏ áp suất khí đến at So với sô đoạn nhiệt ,chỉ sô đa biến nhỏ 10% Nhiệt độ ban đầu 25"C Hiệu suất nén đoạn nhiệt 0,72 ĐÁP SỐ: Năng suất Q - 3,21 nvVph; công suất N = 12,9 kW 4.2.3.26 Sự thay đổi suất công suất máy nén ả 4.2.3.25 thể nào, trước vào máy nén không khí qua quạt có áp suất dư 0,4 at Ap suất sau nén giữ nguyên (4 at) ĐÁP SỐ: Năng sụất Q tăng đến 5,67 kg/ph Công suất N tăng đến 14 kW Tính áp suất cuối máy nén pittông cấp dùng cho etylen, hiệu suất thể tích giam 0,2 ông hút có áp suất thường (1 at) Khoang hại chiếm 7% thể tích Sự giãn t r u n g khoang hại theo nguyên lý nén đoạn nhiệt ĐÁP SỐ; Áp suất cuôi máy nén 23,3 at 4.2.3.27 Thực tê cho thấy, dầu máy nén dùng ỏ nhiệt độ không 160 C- Tính áp suất nén giới hạn máy nén pittông cấp? Cho trường hớp: a) không khí; b) etan Ap suất cửa hút at Máy nén đoạn nhiệt ĐÁP SỐ: a) vói không khí có áp suất nén 3,67 at b) vối etan có áp suất nén 9,3 at 4.2.3.28 Tính sô bậc máy nén pittông để nén khí nitơ từ at đến 100 at nhiệt độ không Ĩ40uc Nén đoạn nhiệt Nhiệt độ đầu 20,,c ĐÁP SỔ; Sô bậc máy nén là: bậc 4.2.3.29 Tính công lý thuyêt máy nén cấp hai cấp để nén hydro từ 1,5 at đôn 17 at Nhiệt độ đầu hydro 20°c ĐÁP SỔ: Công lý thuyết nén cấp : Lị = 430000 kp.m Công lý thuyết nén hai cấp : L, = 354000 kp.m 4.2.3.30 Dùng máy nén để nén khí vào bình có dung tích 42 Sau 10,5ph áp suất bình tăng từ đến 52 at (theo áp suất dư) Nhiệt độ tiong bình tăng từ 17"c đên 37uc Tính suất máy nén theo m3/h tiêu chuẩn DÁP Sỏ: Năng suất; 10,7 m7h tiêu chuẩn 4.2.3.31 Dùng máy nén pittông để nén khí etylen từ at đến 18 at vối suất 625 m7h tiêu chuẩn Tính lượng lượng nước làm lạnh Iliệu suất nén đoạn nhiệt 0,75 thiết bị gia nhiệt nước làm nóng nên nhiệt độ mrôc tăng n 13 c Nhiệt độ ban đầu nước: lam lạnh 20 c ■ ĐÁP SỐ: Nêu d ù n g máy nén hai cấp có N = 85 k W Q = 4 m7h Ncu dùng máy nén ba cấp có N = 80 kW Q = m7h TAI LIẸU THAM KHAO Nguyền Bin Cơ sỏ tính toán trình thiết bị công nghệ hoá chất, Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999 Tập thê tác giả Cơ sỏ trình thiết bị công nghệ hoa học, Tập Đại học Bách khoa, Hà Nội ,1999 Tập thê tác giả Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá học, Tập Đại học trung học chuyên nghiệp, 1970 Tập thê tác giả Số tay trình thiêt bị công nghệ hoa học, Tập NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội,1992 Nguyễn Bin Cơ sơ tính toán chuyên qui mô thiết bị công nghệ, Đại học Bách khoa ,Hà Nội, 1994 Dại học Bách khoa Hà Nội, Nguyễn Vãn May Bơm, quạt, mảy nén, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1997 s Katỉanck Grundlagen der Verfahrenstechnik Lehrbrief, VLB Verlag Technik Berlin, 1977 Autorenkollektiv Lehrbuch der Chemischen Verfahrenstechnik Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1980 A G Kassatkin Chemische Verfahrenstechnik, Bondl VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1962 10 K Pawlow, p G Romankow, A A Noskow Beispiel und Übungsaufgaben zur chemischen Verfahrenstechnik, Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1966 MIC MIC Loi nói dấu CUƯƠXG Ị K H Á I MÍ1M ro |IÀ\ ì ĐỖI TƯƠNG VÃ NHIỆM vu CỦA MÔN HOC 1.2 NÔI DUNG i NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG 1.3.1 Cân vật liệu 1.3.2 Cần bang nhiệt lương 1.3.3 Năng suất 1.3.4 IIiộu 1.3.5 Cường độ sân siưít 1.3.6 Công suất hiệu suat 1.4 HỆ ĐƠN V! SU Í Y Í HUYẾT ĐỔNG DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP -'HÂN ỨC'■ THÚ NGUYÊN 1.5.1 1.5.2 1.5.3 Thuyết đồng dạng Nhiệm vụ phương pháp ])liần tích thú' nguyên Xác dinh chuan sô từ phương trình vi J)hàn 1-5.4 Ví dụ Phán thứ - CÁC QUÁ TRÌNH THUỶ Lực, THỦY VÀ HỌC Cỉỉươxo M U N G K I K N T1U c r O 1ỈAN vì; T I I I A u c n ọ r A T Ĩ N I I L ự c I K K C U A C H A T LỎNG ?Ư KHÁI N ẺM VỂ TÌNH LƯC HỌC CỦA cHẨT ÓNG 2.2 NHŨNG TÍNH CHẤT VÂT LÝ CỦA CHẤT : ÓNG 2.2.1 2.2.2 Khôi lượng riêng Độ chịu nén ép 2.2.3 Áp suất 2.3 PHƯƠNG TRÌNH CÀN BANG CỦA CHAT LỎNG 2.3.1 Áp suất thuỷ tĩnh 2.3.2 Phương trình vi phân cân Euler 2.3.3 Phương trinh han tình lực học chất lỏng 2.3.4 Khái niệm chiếu cao pezômet 2.3.5 Thê nấng thê riêng chát long 2.4 ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG TRỈNt I BÂN TĨNH Lực HỌC oiẤT LÒNG 47 47 48 49 50 12 Định luật Pascal 12 2.4.2 Sự cân chất lỏng hình tháng 2.4.3 Ap lực chat lỏng lên đáy bình thành bình 127 2.4.4 Dung cu áp suât 52 54 55 56 58 2.5 KHÁI NIÊM VỂ ĐỘNG L ự c HỌC CỦA CHÁT 58 LỎNG 88 58 2.5.1 Lưu lượng vận tốc chuyên dộng cún chat long 89 2.5.2 Độ nhốt yếu tô anh hương lên dộ nhót 60 61 64 2.7.2.5.2.1 CÁC PHƯƠNG TRÌNH BẢN VỂ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT LỎNG Độ nliớt 2.7.1 vi phân chuyển 2.5.2.2 Phương Anhtrình hương cua nhiệt dộ động áp cua suâtEuler den dó nhoi 2.7.2 Phương trình Bernoulli 2.5.3 Sức căng hổ mặt 2.7.2.1 Thiết lập phương trình Bcrnoulỉi 2.5.4 Chat lỏng phi Newton 2.7.2.2 ứng dụng phương trình Bernoulli 2.5.4.1 Chất lỏng deo 7.3 Phương trình Navier - Stockes 2.5.4.2 Chất lỏng biên dạng 2.8 TRỞ LỰC TRONG ÕNG DAN CHẤT LÒNG 2- 5.4.3 Chất lỏng đàn hổi 2.8.1 Trở lực ma sát chất lỏng thành ông 2.6 CHẾ DỘ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHÂT LỎNG 2.8.2 Trở lực cục Chay dòng chay xoáy 2.8.3 Chọn dường kính ống dẫn 2.6.2 Bán kính thuỷ lực 2.6.1 2.9 THUỶ ĐÔNG LƯC HỌC CỦA LỚP HAT 1 64 15 2.6.4 dòng 2.9.2 Phương Trỏ lựctrình lốp hạt liên tục G Gõ 11 45 3.1.1 Các thông sô'dặc trứng bơm 2.10.1 tích Khái niệm 3.1.1.1 Năng suất bơm 2.10.2 3.1-2.1 Quá trình Bơm sục bọt 3.1.1.2 Công suất bơm 2.10.2.1 pittông Sự hình thành bọt khí 3.1.1.3 Hiệu suất cua bơm 3.1.2.2.Áp Sự dâng CácI.ÓMỈ loại phan bơm bọt thểchiều tích ch.ất khác lỏng 3.1.1.4 suất toàn cao hút cua hòm O X G2.10.2.2 -t VẬN nitVKN CHAT VÀtrong NKN KHÍ 64 011 2.6.5 Tính lưu lượng 2.9.3 Xác địnhông vậnđản tốc dòng chay qua lớp hạt 60 2.6.3 Dòng ổn định dòng không ôn clịnh 2.9.1 Khái niệm 3.1, VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG 3.1.2 22 ĨHUỲ ĐỘNG Lực CÙA Bơm DÒNGthể HAI PHA KHÍ ■ LỎNG CỈIC 47 2.4.1 l ỉ D Ộ N G I ự c n ọ c C Ủ A C I IẤ I ’ L ỎN G ■ 51 11 17 Ọ / 011 74 6774 10 12 77 9187 65 66 67 67 66 3.1.3 3.1.3.1 3.1.3.2 3.1.3.3 Năng suất, công suất hiệu suất bơm ly tâm 157 Định luật tỷ lệ, đặc tuyên bơm, đặc tuyên đường ,3.1.3.7 Ghép bơm song song, nôi tiếp 3.1.3.8 Đồng dạng bơm ly tâm 3.1.4 Các loại bơm khác 3.1.4.1 Bơm hưống trục 3.1.4.2 Bơm xoáy lốc 3.1.4.3 Bơm sục khí 3.1.4.4 Bơm tia 3.1.4.5 Thùng nén 3.1.4.6 Ong xiphông 3.1.5 So sánh chon bơm 157 162 3.1.5 3.1.6 163 3.1.7 164 3.1.9 167 164 3.1.8 165 164 165 3.2 3.2.1 166 168 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 kiểu Nguyên tắc làm việc cua máy nén, máy tuabin 3.3 3.2.4.2 Cấu tạo máy nén máy thổi khí kiểu tuabm 3.2.4.3 185 185 188 Công suất hiệu suất 3.2-5 Quạt gió 3.2.5.1 Quạt ly tâm 3.2.5.2 Quạt hướng trục 3- 2.6 Bơm chân không (May hút chán không) (Í89j 3.2.6.1 Bơm chân không kiểu pittông 192 3.2.6.2 Bơm chân không kiểu rôto 193 3.2.6.3 3.2.6.4 3.2.7 3.4 3.3 194 Bơm chân không kiểu phun tia Bơm khuếch tán So sánh chọn máy nén, máy thổi khí 195 197 3.3 BỂ CHỨA KHÍ 198 198 3.2 C H V ƠS ( , ví m, VÀ HÀI T ẬP CÁC QUÁ TRĨNH ĨHUỶ TĨNH VÀ THUỲ ĐÔNG LƯC HỌC 3.5 3.7 4.1.1 Tóm tắt công thức thường dùng 3.9 4.1.2 Ví dụ 3.11 3.13 4.1.3 Bai tập 3.15 3.17 4.2 BƠM, QUẠT, MAY NÉN 3.19 3.21 3.23 3.25 3.27 3.5 3.6 yL 3.29 Tài 3.31 1.2.1 Tóm tắt công thức thường dùng 4.2.2 Ví dụ 4.2.3, Bài tập liệu tham khảo 3.4 3.6 199 3.8 3.10 3.12 3.14 205 205 206 9*24 3.16 3.18 234 3.20 234 3.22 3.24 3.26 3.28 240 3.30 257 250 [...]... đồng dạng của hai hệ thông đồng dạng bằng 1 Ví dụ, đôi vói chuẩn sô' Newton, thì: rnxw{ flx2 /V 2 mxw 1 /1 T1 = 1 hay f\x 1 rn.iW.-t =1 (1. 12) w L =a w.t (1. 13) Theo phương trình (1. 12) rút ra: £L ũ «Í-; x2 aT ìn m., Điều dó có nghĩa, biểu thức (1. 12) có thể viết dưói dạng một biểu thức liên hệ giữa các hằng sô' đồng dạng, tức là: a.a c= =1 Đại lượng c (1. 14) được gọi là chỉ sô'đồng dạng Những thông... c,cpcv (7) r1 (72 c ( 8) Ck ~~c Từ 8 phương trình trên ta rút ra: c.„ _ (1) cwcy = 1; (2) -^- =1; CbT cycncv (4) (3) (5) ~^rL= 1 ; Cp c;c\; (8) = 1 c‘cQ c„ (7) (6) = cycacf 1; c„ CyCyC' = u =1 c c c, yrf Như vậy các chuẩn số đạt được là: w «7 = LVY tay = — ; «9 - CZrự ; *8 = ypf, pC„T«? _ t -p— _ wy _ 11 — 10 TT ; 11 \ 12 ” ỵQ ’ V ỉa _ pta".3 , ; «M = -^r 13 = y/ifi " w yaf\ ’ ta ^72f2 ’ Từ bảng 1. 9, ta... p có mặt trong JT) - V có mặt trong 7T.> - T C.Ó mặt trong 7t - pt .1, có mặt trong K ị , 7Cr, và 7TH - VlU có mặt trong Tĩ;, Kr> và 7T(; - T ị h có mặt trong 715 và 7tK - R có mặt trong 7T(? - a có mặt trong 7T5 - ò có mặt trong 7T.J Trong mỗi chuẩn sô’ thu đươc có chứa ít nhất một đại lượng mới: từ 7tI đến 7T3 chỉ chứa những đại lượng mới, trong 7T.J có b, trong 7Ọ, có a và trong 7T(; có R 1. 5.4.2... k] (1. 22) Thay vào phương trình (1. 21) ta có: [ * j ] = ÍÌK]^ = n rì-E;“*^ =1 k=i k=i 1= 1 (1. 23) vì có chung hệ sô' E\ nền sô' mũ được chuyển thành tổng, tức là: n, [*j] = n£j k==l -1 ĩ= 1 (1. 24) Phương trình (1. 24) chỉ thỏa mãn, khi: ẳOík-A =p (1. 25) k -1 Như vậy ta có được hệ phương trình tuyến tính đồng nhất, mà;j k là ẩn sô Hệ phương trình này hoặc có nghiệm khi = P\ p > = = = 0 tức [ 71] = 1 hoặc... ma trộn hệ sô" sau: Bảng 1. 6 - — C á c đại lương A Pth vtll R T,n kg -1 1 -1 0 0 m ố -1 3 2 0 độ 0 0 Đơn vị cơ sở 0 -1 1 Vì A = 0 nên ta sẽ thay đổi cột để có À ^ 0 Bảng 1. 7 Các đai lương Pt h Đơn vi cơ sở A = = -1 - (-5) = 4 (* 0) Tính dịnh thức tử sô: 1. 1 L ũy thừa của A'k +1 Pa - 9 P*tH Nghiệm độc l ậ' j tuycn^ỉìih*' * - PK ^v,h P'tl h ( 0) 1 0 -— ( - 4) 4 0 1 Nghiệm thứ r+2nhất — p ... tính: (1. 26) Trong hệ phương trình (1. 26) có xlt Xo và xẵ là các đại lượng dẫn, nên sô mủ của chúng được chọn bằng 1 Trong trường hợp tống quát vối s = n —r ta có hệ phương trình: (1. 27) trong đó r = m (sô đơn vị cơ sơ) Tìí điều kiện: tổng sô" mũ của mỗi đơn vị cơ sơ bang không trong từng chuẩn số, thì vói mỗi chuẩn sô ta có hệ phương trình: Ex : ax r +1. 1 + o (X| + avia2 + + aJrar = 0 \ Eo : ao ,. +1. 1... ^2 .1+ 1 ~ 4 =— 9 4 4 Bảng 1. 8 Vậy, những chuẩn số nhận được cuối cùng là: D V T Từ đó ta rút ra các chuẩn sô: b dạn • Kiêm tra các chuẩn sô đã xác đinh Kiểm tra đơn vị: Đơn vị của mỗi chuẩn sô là 1 Hiển nhiên đơn vị của 7ĨJ, 7ĨO, 7r3, 7Ĩ., là 1 [K I = —= kg.m hs 2.(ma.kg ' )2 r 1 kg.m 1s~~m:jkg 1 _ 0 m2s"2độ“lđọ • • Môi đại lượng C.Ó trong bảng các đại lượng cơ bản (bảng 1. 3) được hiện diện ít nhất trong. .. liệt kê ở bảng 1. 3, danh sách các đại lượng còn lại thế hiện ở bảng 1. 4 Bảng 1. 4 STT Các đại lượìig Ký hiệu Đơn vị m5s 2 kg ' 1 1 lằng sô’ CI 2 1 ỉàng sô khí R 3 Áp suất tói hạn Pth kgm ‘s ” 4 5 Thổ t ích tới han Nhiệt độ tâi hạn Vh Tth in 3k g ~1 độ Tù’ điều kiện tổng thứ nguyên của mỗi đơn vị cơ sơ bằng 0 trong từng chuẩn sô, ta lập được hệ phương trình sau: Với khôi lượng, [ kg ]: - 1 4-