Báo cáo khuấy chất lỏng

Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG BÀI 3: KHUẤY CHẤT LỎNG 1.TRÍCH YẾU 1.1 Mục đích : Khảo sát giản đồ chuẩn số công suất khuấy Np với nhiều hệ thống có hình dạng khác 1.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái niệm Khuấy trình làm giảm không đồng chất lỏng Đó chênh lệch nồng độ, độ nhớt, nhiệt độ… vò trí khác lòng chất lỏng Trong hệ thống khuấy, vấn đề đặt tiên đoán công suất tiêu tốn cho hệ thống đònh 1.2.2 Phân tích thứ nguyên Công suất khuấy P phụ thuộc vào: ƒ • Vận tốc cánh khuấy N, v/s; ƒ • Đặc tính chất lỏng: độ nhớt , khối lượng riêng; ƒ • Đường kính cánh khuấy d, m; ƒ • Đường kính bình khuấy D (m) cấu trúc bình khuấy (loại cánh khuấy, hình dạng bình chứa, số chắn,…) Như ta có quan hệ: P = f(N,d,,,D,H,Z, kích thước hình học khác) (1) Phân tích thứ nguyên cho thấy:  d Nρ N d d Z H  P  = f ; ; ; ;  (2) g D D D  N 3d ρ  µ Trang 1 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG Trong đó: • • Np = Re = P : chuẩn số công suất, có ý nghóa thừa số ma sát N d ρ d Nρ : chuẩn số Reynold cánh khuấy, tỉ số lực ly tâm lực ma sát Nó đặc trưng µ cho chế độ chảy lưu chất bình khuấy • Fr = N 2d : chuẩn số Froude, tỉ số lực ly tâm lực trọng trường, đặc trưng cho hình g thành xoáy phễu • d Z H ; ; : thừa số hình dạng hệ thống D D D Giữa hệ thống thỏa mãn điều kiện đồng dạng hình học, thừa số hình dạng Ta bỏ qua ảnh hưởng chúng, thế: NP = f(Re,Fr) (3) 1.2.4 Giản đồ công suất Công thức để xác đònh công suất khuấy trộn: P=NPN3d5ρ Trong đó: NP phụ thuộc vào hai chuẩn số Re Fr Việc xác đònh chuẩn số công suất N P giải tích khó khăn Vì thế, người ta dùng thực nghiệm để xây dựng quan hệ ba chuẩn số nói Thông thường, người ta tìm cách cố đònh hai thông số, giả sử Re) giá trò Re1 đó, làm thí nghiệm với giá trò Fr1, Fr2,…để NP tương ứng Sau thay đổi Re đến Re 2, Re3,… lặp lại quy trình Dễ thấy ta có mặt phẳng hệ tọa độ Re-Fr-NP để mô tả phương trình (3) Từ giản đồ chiều người ta chuyển chiều để sử dụng Tuy nhiên, người ta nhận thấy đa số hệ thống thực, Fr yếu tố ảnh hưởng đònh lên NP Do ta vẽ đồ thò thể quan hệ NP Re bỏ qua Fr Đồ thò mô tả quan hệ gọi Trang 2 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG giản đồ chuẩn số công suất khuấy Sinh viên tìm hiểu số giản đồ xây dựng tài liệu tham khảo Hai giản đồ trích lại từ tài liệu [1] 1.3 Thiết bị thí nghiệm: • bình chứa dầu nhớt • cánh khuấy turbine CT2 (lớn), CT3 (nhỏ) cánh khuấy chân vòt CP2 • chặn cho bình khuấy gồm cánh/bộ • động Hp thay đổi tốc độ từ đến 1200 vòng/phút (rpm) hộp số Động đặt ổ bi 1.4 Phương pháp TN: a) Trình tự thí nghiệm HOẠT ĐỘNG: - Đẩy bồn chứa dầu nhớt vào vò trí Chú ý bảo đảm cho vò trí cánh khuấy tâm bồn - Lắp loại cánh khuấy cần thiết làm thí nghiệm, lắp chặn cần thiết - Khi đèn NGUỒN (màu xanh bên trái, trên) sáng báo có điện bật CB lên - Xoay công tắc (màu đen bên dưới) theo chiều kim đồng hồ, motor cánh khuấy quay - Nhấp nút bấm (bên phải bảng điều khiển) để điều chỉnh số vòng quay motor NGƯNG: - Xoay công tắc (màu đen) ngược chiều kim đồng hồ Motor cánh khuấy ngừng hoạt động - Tắt CB b) Nội dung thí nghiệm: Thí nghiệm thực với chất lỏng dầu nhớt Đối với nhớt tiến hành với cánh khuấy, với dầu dùng cánh khuấy turbine lớn CT2 Ứng với loại cánh khuấy phải đo hai chế độ: có chặn Vận tốc khuấy thay đổi từ 50 đến 900 vòng/phút Với nhớt vận tốc 200, 400, 600, 700, 800 Với dầu nên để 50,100, 700, 900 Do yêu cầu tính công suất khuấy dựa vào hiệu số công suất trường hợp có chất lỏng tương ứng với loại cánh khuấy tốc độ nên phải tiến hành thí nghiệm trường hợp có chất lỏng (full) chất lỏng (empty) Nội dung thay đổi tùy theo giáo viên hướng dẫn Chú ý: - Không nên chạy máy 1000 vòng/phút Máy rung, nguy hiểm - Mỗi bật tắt động hay thay đổi tốc độ khuấy phải dùng tay giữ động lực ban đầu không làm động xoay mạnh mẽ gây va chạm hư máy - Khi tháo lắp cánh khuấy, trục không để rơi xuống bình dễ làm vỡ bình Trang 3 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG c) Cách tính công suất khuấy: Công suất khuấy tính sau: P mixer = Pfull – Pempty Ở Pfull Pempty công suất tiêu thụ điện có chất lỏng chất lỏng P full = Ufull.Ifull.k P empty = Uempty.Iempty.k • Ufull, Uempty – điện nguồn • V U đọc đồng hồ Volt tủ điệ • Ifull, Iempty – cường độ dòng điện tiêu thụ • I đọc đồng hồ Ampe tủ điện • k – hệ số Nhận k = 0,9 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 2.1 Trường hợp khuấy dầu cánh khuấy CT2 • Có cánh chặn N (v/p) Re Khơng có chất lỏng (Empty) Có chất lỏng (Full) Uempty Iempty Ufull Ifull Pempty Pfull Pmixer Np 50 253.183 218.200 0.550 198.500 0.837 108.009 149.530 41.521 1351.385 101 511.429 218.601 0.592 197.900 0.970 116.471 172.767 56.296 222.163 701 3549.624 219.301 0.711 198.700 1.577 140.331 282.015 141.684 1.671 899 4552.228 218.212 0.781 198.200 2.144 153.381 382.447 229.066 1.281 Pempty Pfull Pmixer Np • N (v/p) Khơng cánh chặn Re Khơng có chất lỏng (Empty) Có chất lỏng (Full) Uempty Iempty Ufull Ifull 50 253.183 218.200 0.550 199.000 0.797 108.009 142.743 34.734 1130.477 101 511.429 218.601 0.592 203.400 0.968 116.471 177.202 60.731 239.666 701 3549.624 219.301 0.711 203.900 1.124 140.331 206.265 65.935 0.778 899 4552.228 218.212 0.781 204.100 1.319 153.381 242.287 88.906 0.497 Trang 4 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG Giản đồ chuẩn số cơng suất khuấy trường hợp khuấy dầu cánh khuấy CT2 (có cánh chặn khơng có cánh chặn) 2.2 Trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT2 • Có chặn Khơng có chất lỏng (Empty) Có chất lỏng (Full) Uempty Iempty Ufull Ifull 701.327 218.700 0.592 201.100 401 1406.231 219.891 0.667 599 2100.615 219.396 701 2458.327 800 2805.519 N (v/p) Re 200 • Pempty Pfull Pmixer Np 1.005 116.523 181.895 65.372 91.169 201.700 1.069 132.001 194.056 62.055 21.526 0.697 203.300 1.433 137.627 262.196 124.569 19.365 218.495 0.729 202.900 1.787 143.416 326.324 182.909 20.761 219.400 0.755 209.900 2.003 149.082 378.387 229.304 19.984 Khơng có chặn Trang 5 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG Khơng có chất lỏng Có chất lỏng Uempty Iempty Ufull Ifull 701.327 218.700 0.592 198.900 401 1406.231 219.891 0.667 599 2100.615 219.396 701 2458.327 800 2805.519 N (v/p) Re 200 Pempty Pfull Pmixer Np 0.999 116.523 178.831 62.308 86.896 198.000 1.061 132.001 189.070 57.070 19.797 0.697 197.700 1.280 137.627 227.750 90.123 14.010 218.495 0.729 200.300 1.376 143.416 248.052 104.636 11.877 219.400 0.755 201.900 1.512 149.082 274.746 125.663 10.952 Giản đồ chuẩn số cơng suất khuấy trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT2 (có cánh chặn khơng có cánh chặn) 2.3 Trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT3 • Có chặn N Re Khơng có chất lỏng Có chất lỏng (v/p) (Empty) (Full) Trang Pempty Pfull Pmixer Np Thí nghiệm Q trình thiết bị 200 401 599 701 800 • N (v/p) 200 401 599 701 800 175.332 351.558 525.154 614.582 701.380 Uempty 218.300 218.960 218.797 218.802 219.000 Iempty 0.580 0.619 0.680 0.699 0.725 Khơng có chặn Khơng có chất lỏng (Empty) Re Uempty Iempty 175.332 218.300 0.580 351.558 218.960 0.619 525.154 218.797 0.680 614.582 218.802 0.699 701.380 219.000 0.725 KHUẤY CHẤT LỎNG Ufull 203.400 203.800 206.200 204.300 205.000 Ifull 0.942 0.977 0.991 1.027 1.079 Có chất lỏng (Full) Ufull Ifull 204.700 0.934 203.000 0.971 204.500 0.978 203.200 0.990 204.000 1.012 113.953 121.983 133.904 137.648 142.898 172.443 179.201 183.910 188.834 199.076 58.490 57.219 50.006 51.186 56.178 2610.272 635.144 248.757 185.916 156.669 Pempty Pfull Pmixer Np 113.953 121.983 133.904 137.648 142.898 172.071 177.402 180.001 181.051 185.803 58.118 55.419 46.097 43.403 42.906 2593.670 615.163 229.311 157.647 119.657 Giản đồ chuẩn số cơng suất khuấy trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT3 (có cánh chặn khơng có cánh chặn) 2.4 Trường hợp khuấy dầu cánh khuấy CP2 • N (v/p) Có chặn Re Khơng có chất lỏng (Empty) Uempty Iempty Có chất lỏng (Full) Ufull Ifull Trang Pempty Pfull Pmixer Np Thí nghiệm Q trình thiết bị 200 401 599 701 800 • N (v/p) 200 401 599 701 800 701.327 1406.231 2100.615 2458.327 2805.519 217.900 218.694 218.397 218.495 218.000 0.601 0.658 0.709 0.729 0.760 Khơng có chặn Khơng có chất lỏng (Empty) Re Uempty Iempty 701.327 217.900 0.601 1406.231 218.694 0.658 2100.615 218.397 0.709 2458.327 218.495 0.729 2805.519 218.000 0.760 KHUẤY CHẤT LỎNG 207.000 207.100 205.500 207.800 207.300 0.994 1.115 1.144 1.213 1.257 Có chất lỏng (Full) Ufull Ifull 201.000 0.995 202.700 1.017 201.800 1.038 201.400 1.098 209.500 1.172 117.862 129.511 139.359 143.355 149.112 185.182 207.825 211.583 226.855 234.518 67.320 78.314 72.224 83.501 85.406 28.168 4.065 1.125 0.811 0.558 Pempty Pfull Pmixer Np 117.862 129.511 139.359 143.355 149.112 179.996 185.531 188.522 199.023 220.981 62.133 56.021 49.162 55.669 71.869 25.998 2.908 0.766 0.541 0.470 Giản đồ chuẩn số cơng suất khuấy trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CP2 (có cánh chặn khơng có cánh chặn) BÀN LUẬN: Ảnh hưởng chặn đến công suất khuấy: - Trong thí nghiệm, ta thấy với vận tốc khuấy, trường hợp lắp chặn có chuẩn số công suất (hay công suất) khuấy cao so với không lắp chặn Khi vận tốc khuấy nhỏ, công suất khuấy có chặn chênh lệch không nhiều.Vì lúc ảnh hưởng lực ly tâm không đáng kể, lúc chưa xuất xoáy phễu, dòng lưu chất không tác dụng nhiều với chặn nên ảnh hưởng chặn rõ Trang 8 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG Khi vận tốc khuấy lớn, lực ly tâm lớn, xuất xoáy phễu thiết bò chặn.Nếu có chặn, trở lực cản trở dòng chảy xoáy tròn chất lỏng bồn khuấy tăng, chất lỏng va đập vào chặn, truyền bớt lượng, giảm vận tốc, chảy theo biên chặn, không tạo thành xoáy phễu Khi chất lỏng tiếp xúc với bình ma sát với chặn, thêm lượng , đồng thời chất lỏng dội ngược va chạm nhiều với cánh khuấy, nên công suất khuấy có chặn cần phải lớn Trong trường hợp có chặn dùng công suất với trường hợp không lắp chặn trở lực dòng chảy đó, vận tốc khuấy đạt giá trò thấp Vì vậy, để đảm bảo vận tốc khuấy cần thiết, ta phải cung cấp công suất lớn trường hợp không lắp chặn -Trong thí nghiệm, công suất khuấy (P) tính theo công thức : P = N P.N3.d5.ρ (W) Có thể thấy công suất khuấy tỉ lệ thuận với chuẩn số công suất khuấy N P Do dựa vào giản đồ công suất khuấy để nhận xét Kết thí nghiệm thực tế tương đối xác so với lí thuyết Trường hợp lắp chặn chuẩn số công suất khuấy cao hẳn so với thành trơn => Công suất khuấy cao Sự tiêu thụ lượng loại cánh khuấy Với loại cánh khuấy điều kiện thí nghiệm thông số khác, đường kính cánh khuấy lớn lượng tiêu thụ lớn Trong trường hợp đó, lượng tiêu thụ phụ thuộc vào tiết diện vuông góc với vận tốc dài cánh khuấy Tiết diện lớn, lực cản chất lỏng lên cánh khuấy lớn năng lượng tiêu hao để thắng lực cản lớn Lực cản biểu diễn phương trình Newton : - P = µ A dv dy Trong : • P : Lực cản (N) • µ : Hệ số nhớt động lực học (N.s/m2) • A : Tiết diện vuông góc với vận tốc dòng chảy • dv/dy : Gradient vận tốc lưu chất theo phương vuông góc dòng chảy Trong thí nghiệm, ta thấy - Cánh khuấy CT2 tiêu thụ lượng lớn cánh khuấy C T3, thể chỗ công suất khuấy lớn Vì: cánh khuấy CT2 có đường kính inch, cánh khuấy CT3 có đường kính 2.5 inch diện tích bề mặt vuông góc vận tốc dài cánh khuấy cánh khuấy CT3 lớn - Cánh khuấy CP2, có đường kính với cánh khuấy C T3, nhiên cấu tạo có dạng chong chóng, phần tiết diện vuông góc với vận tốc dài bé cánh khuấy C T3 tiêu thụ lượng thấp Có điểm cần lưu ý cấu tạo chong chóng, cánh khuấy CP2 làm tăng lực đẩy theo chiều trục, tăng cường khuấy trộn dọc • Xét thực tế thí nghiệm, kết tương đối xác so với lí thuyết Vẽ giản đồ so sánh công suất tiêu thụ loại cánh khuấy trường hợp khuấy nhớt (có chặn chắn) thấy mối tương quan Như ta thấy mức tiêu thụ lượng loại cánh khuấy CT2 > CT3 > CP2 Ngoài ra, đồ thò có số điểm không xác sai số trình thí nghiệm Trang 9 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG Khoảng cách vận tốc trường hợp khuấy dầu lớn khuấy nhớt: Theo hướng dẫn thí nghiệm : với nhớt chọn vận tốc 200, 400,600, 800 1000; với dầu chọn 50, 400, 700, 900, 1100 Do độ nhớt dầu nhỏ nhiều so với nhớt, gần phân nửa Vì lực ma sát đo khuấy dầu nhỏ khuấy nhớt Nếu lấy khoảng vận tốc khuấy hai chất lỏng giống khoảng cách lực đo khuấy dầu nhỏkhó phân biệt Vì vậy, khoảng cách Trang 10 10 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG vận tốc thí nghiệm khuấy dầu phải lớn thí nghiệm khuấy nhớt để tăng khoảng cách lực ma sát đo đượcdễ đọc giá trò lực kế Khi làm thí nghiệm, vận tốc chọn với nhớt 300, 400, 500, 600; với dầu 200, 300, 400, 500 Khoảng cách vận tốc đo với dầu nhớt không chênh lệch nên đọc giá trò có phần khó khăn biên độ dao động lực kế nhỏ Trong trường hợp có xoáy phễu ? Xoáy phễu có lợi hay không Có phương án làm xoáy phễu ? Bề mặt xoáy phễu lõm xuống hay lồi lên? Tại sao? • Chất lỏng chuyển động thùng khuấy chòu tác dụng trường lực ly tâm cánh khuấy, bề mặt thoáng chất lỏng thiết bò từ phẳng chuyển thành parabol mà đáy tâm Hiện tượng gọi tạo phễu thiết bò khuấy • Xoáy phễu xuất vận tốc xoay dòng lưu chất lớn, lực ly tâm đủ lớn, tạo trường lực cân với trọng lực chất lỏng làm cho bề mặt phần chất lỏng phân bố theo dạng cong lõm Dạng cong lõm xoáy giải thích theo cách: + Theo giải tích: Mặt thoáng chất lỏng thiết bò mặt cong biểu diễn phương trình: dz vt2 = dr rg Trong đó: z0 – độ sâu phễu, z0 = h1 + h2; z = B.N d 2g B- tham số phụ thuộc vào thông số phân bố tốc độ,ψ B = f(ψ ) biễu diễn đồ thò h1-khoảng cách từ mực chất lỏng ban đầu đến đến đáy lõm xoáy,m h2- mực chất lỏng dâng lên thành thiết bò,m Rõ ràng lấy tích phân phương trình z = - f(vt , r, g, …) < 0, bề mặt lõm xoáy (dạng parabol) lõm xuống + Theo chất: lực ly tâm có xu hướng đem phần tử chất lỏng từ tâm Đến thành bình, chúng bò cản lại ứ đọng Vì mật độ phần tử chất lỏng tâm bình thành bình xuất dạng lõm (do thiếu chất lỏng tâm bình khuấy) Cánh khuấy chân vòt có tác dụng tăng cường khuấy trộn dọc nên tạo xoáy phễu • Thường xoáy phễu lợi,vì : - Sự tạo phễu ảnh hưởng không tốt đến trình khuấy Từ phễu khí xâm nhập vào môi trường lỏng làm giảm hiệu trình khuấy (ta xét khuấy chất lỏng), đồng thời cánh khuấy chòu tác dụng lực phụ làm tăng công suất khuấy - Chất lỏng bò tổn thất bò tràn - Ngoài chất lỏng đem khuấy thường có tính chất vật lý khác (độ nhớt, khối lượng riêng), nên tác dụng trường lực ly tâm xuất khả phân ly (phân lớp) chất lỏng, làm giảm hiệu trình khuấy (mục đích khuấy làm giảm không đồng nhất, phân lớp chất) • Người ta thường tránh khả tạo xoáy phễu phương án sau: + Đặt lệnh tâm cánh khuấy vào bể ( thùng) khuấy: đặt nghiêng hay đặt nằm ngang, nhằm làm cho xoáy phễu tạo thành lệch tâm va đậm vào thành dội ngược trở lại, phá vỡ lõm xoáy mà không làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng lực ma sát tăng công suất động Trang 11 11 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG + Ghép chặn thùng khuấy: Ghép chặn thành thùng, dùng vòng cản, rối dòng, ống thẳng đứng đặt thùng, vòng ống … Nhược điểm tăng diện tích tiếp xúc làm tăng lực ma sát công suất động Tuy nhiên, việc đặt lệch tâm cánh khuấy ghép chặn thùng chắn xuất thêm trở lực cục xuất vùng tù => để giảm thiểu vùng tù ta phải tăng vận tốc khuấy trộn Nhận xét mức độ tin cậy phương pháp đồng dạng.Phân tích trường hợp bồn “50m 3” trên: Phương pháp đồng dạng phương pháp ứng dụng nhiều nghiên cứu thiết kế hệ thống Nguyên tắc hai hệ thống đồng dạng hình học sử dụng giản đồ công suất hệ thống nhỏ thí nghiệm để suy cho hệ thống lớn thực tế.Phương pháp có lợi ta tiến hành thí nghiệm quy mô nhỏ, tốn kém, dễ kiểm soát trình thí nghiệm Tuy mức độ tin cậy phương pháp đồng dạng không cao chấp nhận chưa có mô hình giải tích xác để tính toán hệ thống thực Mô hình thí nghiệm mô hình hệ thống thực đồng dạng hoàn toàn đáp ứng yêu cầu - Đồng dạng hình học - Đồng dạng động học - Đồng dạng động lực học Thực tế để đạt yếu tố không thế.Ta tạo mô hình gần * Ở yêu cầu đồng dạng hình học : thiết kế thật sự, ta gặp sai số chế tạo thiết bò đo, cách đọc giá trò.Ở mô hình nhỏ, sai số nhỏ, bò tăng lên chuyển sang mô hình lớn Khi kích thước không gian mô hình khác biệt nhau, dùng tỷ lệ cho chiều không gian kích thước mô hình nhỏ thí nghiệm được, ảnh hưởng sức căng bề mặt trở nên rõ rệt, làm sai lệch kết Trong trường hợp đó, ta làm mô hình với tỷ lệ mô hình khác cho nhiều chiều không gian * Ở yêu cầu đồng dạng động học động lực học : ta xem xét hết tất loại lực tác dụng lên hệ thống Việc lựa chọn, xét lực đáng kể khiến mô hình trở nên gần Khi mô hình nhỏ, có lực không đáng kể, ta bỏ qua, hệ thống lớn, lực ảnh hưởng đáng kể đến trình Ví dụ với hệ thống lớn, khối lượng lưu chất lớn, ta phải xét thêm lực quán tính Như phương pháp khuếch đại đồng dạng đáng tin cậy khoảng biến đối không lớn kích thước phải có yếu tố hình học hoàn toàn phù hợp Chính đem áp dụng vào thực tế người ta thường nhân thêm hệ số hiệu chỉnh để phương pháp hiệu • Phân tích trường hợp “bồn nhớt 50m3” trên: Ta thiết kế bồn 50m3 theo tiêu chuẩn đồng dạng hình học (tỉ lệ kích thước với mô hình thí nghiệm) tiêu chuẩn động học (dựa vào giản đồ chuẩn số công suất khuấy).Do thiết kế chắn chắn có nhiều sai số Nguyên nhân - Quá trình thí nghiệm có nhiều sai số (chỉnh vận tốc không xác,đọc lực kế không xác, sai số tính toán) dẫn đến kết thiếu xác Trang 12 12 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG - Khi đo gặp sai số hệ thống (của thước đo đo kích thước hệ thống, lực kế, vận tốc - Hệ thống thực tế có kích thước lớn nhiều lần so với thí nghiệm nên sai số kế) bò nhân lên nhiều lần, khiến cho việc thiết kế tiên đoán không xác, khó áp dụng vào hệ thống - Đồng thời điều kiện vận hành thực tế bồn nhớt ( nhiệt độ, áp suất ) chưa thật tương đồng với điều kiện thí nghiệm Chuyển giao giản đồ Sau xây dựng thành công bồn chứa 50m3, điều phải làm làm thực nghiệm lập nên giản đồ NP – Re Sau đối chiếu với giản đồ thí nghiệm lí thuyết Từ xác đònh hệ số hiệu chỉnh Sau làm xong bước đó, ta có giản đồ hoàn chỉnh dùng giản đồ để tính toán cho thiết bò có dung tích lớn dựa giản đồ hoàn chỉnh Và giản đồ lập áp dụng để thiết kế thiết bò công nghiệp đưa vào sản xuất theo qui mô công nghiệp PHỤ LỤC Lưu chất Nhớt Dầu * Các thông số cần thiết: Đường kính cánh khuấy: * Đơn vò: Khối lượng riêng 850 kg/m3 700 kg/m3 Độ nhớt 90,89 cp 51,84 cp dlớn = 150 mm dnhỏ = 75 mm cp = 10-3Pa.s Trang 13 13 Thí nghiệm Q trình thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG MỤC LỤC 1.TRÍCH YẾU 1.1 Mục đích : 1.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân tích thứ nguyên 1.3 Thiết bị thí nghiệm: 1.4 Phương pháp TN: a Trình tự thí nghiệm HOẠT ĐỘNG NGƯNG b Nội dung thí nghiệm: c Cách tính công suất khuấy: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 2.1 Trường hợp khuấy dầu cánh khuấy CT2 2.2.Trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT2 2.3 Trường hợp khuấy nhớt cánh khuấy CT3 2.4 Trường hợp khuấy dầu cánh khuấy CP2 BÀN LUẬN: PHỤ LỤC Trang 14 14 [...]... chất lỏng ở tâm bình khuấy) Cánh khuấy chân vòt có tác dụng tăng cường khuấy trộn dọc nên sẽ ít tạo xoáy phễu hơn • Thường thì xoáy phễu không có lợi,vì : - Sự tạo phễu ảnh hưởng không tốt đến quá trình khuấy Từ phễu khí có thể xâm nhập vào môi trường lỏng làm giảm hiệu quả của quá trình khuấy (ta xét khuấy chất lỏng) , đồng thời cánh khuấy chòu tác dụng của lực phụ làm tăng công suất khuấy - Chất lỏng. .. Tại sao? • Chất lỏng khi chuyển động trong thùng khuấy chòu tác dụng của trường lực ly tâm cánh khuấy, cho nên bề mặt thoáng chất lỏng trong thiết bò từ phẳng chuyển thành parabol mà đáy của nó tại tâm Hiện tượng này gọi là sự tạo phễu trong thiết bò khuấy • Xoáy phễu xuất hiện khi vận tốc xoay của dòng lưu chất lớn, lực ly tâm đủ lớn, sẽ tạo ra một trường lực cân bằng với trọng lực chất lỏng làm cho... các chất lỏng đem khuấy thường có tính chất vật lý khác nhau (độ nhớt, khối lượng riêng), nên dưới tác dụng của trường lực ly tâm có thể xuất hiện khả năng phân ly (phân lớp) của các chất lỏng, làm giảm hiệu quả của quá trình khuấy (mục đích của khuấy là làm giảm sự không đồng nhất, sự phân lớp của các chất) • Người ta thường tránh khả năng tạo xoáy phễu bằng các phương án sau: + Đặt lệnh tâm cánh khuấy. .. Phương pháp TN: a Trình tự thí nghiệm 1 HOẠT ĐỘNG 2 NGƯNG b Nội dung thí nghiệm: c Cách tính công suất khuấy: 2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 2.1 Trường hợp khuấy dầu bằng cánh khuấy CT2 2.2.Trường hợp khuấy nhớt bằng cánh khuấy CT2 2.3 Trường hợp khuấy nhớt bằng cánh khuấy CT3 2.4 Trường hợp khuấy dầu bằng cánh khuấy CP2 3 BÀN LUẬN: 4 PHỤ LỤC Trang 14 14 ... đến đến đáy của lõm xoáy,m h2- mực chất lỏng dâng lên ở thành thiết bò,m Rõ ràng lấy tích phân của phương trình trên thì z 0 = - f(vt , r, g, …) < 0, do vậy bề mặt của lõm xoáy (dạng parabol) sẽ lõm xuống + Theo bản chất: lực ly tâm có xu hướng đem các phần tử chất lỏng từ tâm ra ngoài Đến thành bình, chúng bò cản lại và ứ đọng tại đó Vì vậy mật độ các phần tử chất lỏng ở tâm bình sẽ ít hơn ở ngoài... phần chất lỏng phân bố theo dạng cong lõm Dạng cong lõm của xoáy được giải thích theo 2 cách: + Theo giải tích: Mặt thoáng chất lỏng trong thiết bò là mặt cong được biểu diễn bởi phương trình: dz 0 vt2 = dr rg Trong đó: z0 – là độ sâu của phễu, z0 = h1 + h2; z 0 = B.N 2 d 2 2g B- tham số phụ thuộc vào thông số phân bố tốc độ,ψ 1 B = f(ψ ) được biễu diễn trên đồ thò h1-khoảng cách từ mực chất lỏng ban... + Đặt lệnh tâm cánh khuấy vào bể ( thùng) khuấy: đặt nghiêng hay đặt nằm ngang, nhằm làm cho những xoáy phễu được tạo thành lệch tâm sẽ va đậm vào thành và dội ngược trở lại, phá vỡ lõm xoáy mà không làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng lực ma sát và tăng công suất động cơ Trang 11 11 Thí nghiệm Q trình và thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG + Ghép thanh chặn trong thùng khuấy: Ghép thanh chặn ở thành thùng, dùng... kế các thiết bò công nghiệp và đưa vào sản xuất theo qui mô công nghiệp 4 PHỤ LỤC Lưu chất Nhớt Dầu * Các thông số cần thiết: Đường kính cánh khuấy: * Đơn vò: Khối lượng riêng 850 kg/m3 700 kg/m3 Độ nhớt 90,89 cp 51,84 cp dlớn = 150 mm dnhỏ = 75 mm 1 cp = 10-3Pa.s Trang 13 13 Thí nghiệm Q trình và thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG MỤC LỤC 1.TRÍCH YẾU 1.1 Mục đích : 1.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái niệm cơ bản 1.2.2...Thí nghiệm Q trình và thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG vận tốc của thí nghiệm khuấy dầu phải lớn hơn thí nghiệm khuấy nhớt để tăng khoảng cách các lực ma sát đo đượcdễ đọc giá trò trên lực kế Khi làm thí nghiệm, vận tốc chọn với nhớt 300, 400, 500, 600; với dầu 200, 300, 400,... nghiệm) và tiêu chuẩn động học (dựa vào giản đồ chuẩn số công suất khuấy) .Do đó thiết kế chắn chắn có nhiều sai số Nguyên nhân - Quá trình thí nghiệm có nhiều sai số (chỉnh vận tốc không chính xác,đọc lực kế không chính xác, sai số khi tính toán) dẫn đến kết quả thiếu chính xác Trang 12 12 Thí nghiệm Q trình và thiết bị KHUẤY CHẤT LỎNG - Khi đo gặp sai số hệ thống (của thước đo khi đo kích thước hệ