MẠCH LƯU CHẤTTT QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNHH CTU

Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ii DANH MỤC BẢNG iii Mục đích Cơ sở lý thuyết Kết thí nghiệm: Tính tốn: 4.1 Tổn thất dọc đường 4.2 Tổn thất cục Error! Bookmark not defined Nhận xét bàn luận: 17 5.3 Nhận xét 17 5.4 Bàn luận Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 Nhóm Trang i Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt DANH MỤC HÌNH Hình 3-1: Sự phụ thuộc tổn thất dọc đường lý thuyết thực tế ống (thép không gỉ, Dống1=1inch=0.0254m) Error! Bookmark not defined Hình 3-2: Sự phụ thuộc tổn thất dọc đường lý thuyết thực tế ống (nhựa Error! Bookmark not defined Hình 3-3: Sự phụ thuộc tổn thất dọc đường lý thuyết thực tế ống (nhựa, Error! Bookmark not defined Hình 3-4: Kết hệ số trở lực cục cho lần đo .11 Hình 3-5: Đồ thị biểu diễn tổn thất cục theo vận tốc vị trí P4A-P4B P5A-P5B .16 Hình 3-6: Đồ thị biểu diễn tổn thất cục hc theo lưu lượng QError! Bookmark not defined Nhóm Trang ii Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1: Kết thí nghiệm tổn thất dọc đường Bảng 2-2: Kết thí nghiệm tổn thất cục Bảng 2-3: Sự phụ thuộc CD vào chuẩn số Reynolds Bảng 2-4: Sự phụ thuộc khối lượng riêng độ nhớt vào nhiệt độ Bảng 3-1: Kết lần lặp Bảng 3-2: Kết tính tốn ống ứng với mức lưu lượng Bảng 3-3: Kết tổn thất cục hai vị trí P4A-P4B P5A-P5B .15 Bảng 3-4: Tọa độ điểm đồ thị parabol 15 Bảng 4-1: Tổn thất dọc đường lý thuyết thực tế ốngError! Bookmark not defined Nhóm Trang iii Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt MẠCH LƯU CHẤT Mục đích Khảo sát tượng tổn thất dọc đường dịng chảy đoạn đường ống trịn khơng có chi tiết nối ống Khảo sát tượng tổn thất cục chi tiết nối ống mở rộng, co hẹp, đoạn ống cong, qua loại van, … Cơ sở lý thuyết Phương trình lượng áp dụng cho dòng chảy ổn định từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2 viết sau: 𝑧1 + 𝑝1 𝛼1 𝑉12 𝑝2 𝛼2 𝑉22 + = 𝑧2 + + + ℎ𝑓12 𝛾 2𝑔 𝛾 2𝑔 Trong z1, z2, p1, p2, V1, V2 cao độ, áp suất vận tốc trung bình mặt cắt 1-1 2-2; γ: trọng lượng riêng chất lỏng; g: gia tốc trọng trường; hf12 tổn thất lượng dòng chảy từ mặt cắt 1-1 tới mặt cắt 2-2; α1 α2 hệ số hiệu chỉnh động mặt cắt 1-1 2-2 Tổn thất dọc đường 𝐿 𝑉2 𝐿 𝑄2 8𝜆𝐿 ℎ𝑑 = 𝜆 =𝜆 = 𝑄2 𝐷 2𝑔 𝐷 2𝑔 𝐴2 𝜋 𝑔𝐷 Trong đó: L: chiều dài từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2 D: đường kính ống V: vận tốc trung bình ống Q: lưu lượng dòng chảy A: tiết diện ống λ: hệ số ma sát hay hệ số tổn thất dọc đường Đối với dòng chảy tầng ống: 𝜆 = 64 𝑅𝑒 𝜀 Đối với dòng chảy rối ống: 𝜆 = 𝑓 ( , 𝑅𝑒()) 𝐷 ε: độ nhám tuyệt đối D: đường kính ống Re: chuẩn số Reynolds Tổn thất cục Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất ℎ𝑐𝑏 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 𝑉2 =𝜉 2𝑔 Trong ξ hệ số tổn thất cục có giá trị khác cho loại nối ống khác xác định thực nghiệm Kết thí nghiệm: Bảng 3-1: Các thơng số đĩa chắn D0 D1 D0/D1 inch m inch m inch m 0.478 0.01214 1.912 0.04856 0.25 0.25 Bảng 3-2: Kết thí nghiệm tổn thất dọc đường Ống thép không gỉ (D=26.64mm) Lần đo Nhiệt độ Ống thép không gỉ (D=12.52mm) Nhiệt Độ chênh cột áp Độ chênh cột áp độ P1AP3AĐĩa chắn Đĩa chắn P1B P3B 5210.8 87.6 31 459.4 423.4 4594.4 80.2 31 455.8 420 31 31 31 3639.6 64.2 31 455.6 418.6 31 2641.8 50 31 451.2 417.4 31 1750 37.4 31 447.8 416.8 Ống nhựa (D=12.52mm) Nhiệt Độ chênh cột độ áp Đĩa P3A’ chắn -P3B’ 31 432.4 960.8 31 432.2 979.2 1043 31 467.6 1033 31 468.2 31 476.2 1054 Bảng 3-3: Kết thí nghiệm tổn thất cục Độ chênh cột áp (mmH2O) Nhiệt độ Độ chênh lệch cột áp đĩa chắn (mmH2O) P4A-P4B P5A-P5B 30 5255.6 33.6 57 30 4050.4 45 48.4 30 3227 36.2 37.4 30 2891 25 31.8 Lần đo Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 1841.5 30 24.4 25.8 Bảng 3-4: Sự phụ thuộc CD vào chuẩn số Reynolds Hệ số hiệu chỉnh CD D Do 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 Chuẩn số Reo 104 105 106 107 0.6 0.61 0.62 0.63 0.64 0.595 0.603 0.608 0.61 0.614 0.594 0.598 0.603 0.608 0.609 0.594 0.598 0.603 0.608 0.609 Bảng 3-5: Sự phụ thuộc khối lượng riêng độ nhớt vào nhiệt độ Nhiệt độ o C Khối lượng riêng (kg/m3) Độ nhớt 𝝁 𝟏𝟎𝟑 (N.s/m2) 30 995.68 0.801 31 995.37 0.7865 Tra sổ tay trình & thiết bị Cơng nghệ hóa học tập 1, trang 12, 92 Tính tốn 4.1 Tổn thất dọc đường Tổn thất dọc đường ống 1(thép khơng gỉ) 4.1.1 Ta tính tốn cụ thể ứng với mức lưu lượng cho lần đo thứ Vận tốc dòng chảy qua đĩa chắn theo công thức sau: 𝑉0 = √1 − (𝐷0 ) 𝐷1 ×√ × (𝑝1 − 𝑝0 ) × 51100.49 = ×√ 𝜌 995.37 √1 − (0.25)4 = 10.15 𝑚 𝑠 −1 Tính giá trị Re0 theo V0 sơ bộ: 𝐑𝐞𝟎 = 𝛒×𝑽𝟎 ×D𝟎 995.37×10.15×12.1412×10-3 = = 𝟏𝟓𝟔𝟒𝟓𝟕 𝟒𝟏 𝛍 7.84×10-4 Nội suy từ bảng ta có giá trị: CD = 0.59687 Tính vận tốc dòng chảy theo hệ số hiệu chỉnh CD: Nhóm Trang Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất V0 = CD ×√ √1 − (D0 ) D1 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt × (p1 − p0 ) 0.59687 × 51100.49 = ×√ ρ 995.37 √1 − (0.25)4 = 6.06 (m s −1 ) Ta tính lại Re0 theo V0: ρ×𝑉0 ×D0 995.37 ×6.06×12.1412×10-3 Re0 = = = 93412.01 μ 7.84×10-4 Nội suy từ bảng ta có hệ số hiệu chỉnh CD = 0.5974 Tính vận tốc dịng chảy theo hệ số hiệu chỉnh CD: V0 = CD ×√ √1 − (D0 ) D1 × (p1 − p0 ) 0.5974 × 51100.49 = ×√ ρ 995.37 √1 − (0.25)4 = 6.065(m s −1 ) Ta tính lại Re0 theo V0: ρ×𝑉0 ×D0 995.37×6.065×12.1412×10-3 Re0 = = = 93489.08 μ 7.84×10-4  V0 = 6.065 (m/s) Bảng 4-1: Kết lần lặp V0(𝑚⁄𝑠) 10.15 6.06 6.065 Re 156457.41 93412.01 93489.08 CD 0.59687 0.5974 Tính lưu lượng Q qua đĩa chắn: πD0 π(12.1412 × 10−3 )2 Q = V0 = 6.065 = 7.022 × 10−4 m3 s−1 4 Tính vận tốc dịng lưu chất qua ống: 𝑄 4𝑄 × 7.022 × 10−4 −1 𝑉= = = −3 = 1.26 m s 𝐴 𝜋𝐷 𝜋(26.64 × 10 ) Tính lại Re theo V D Nhóm Trang Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt ρ x V x D 995.37 ×1.26 × 26.64 x 10-3 Re = = = 42616.06 μ 7.84 ×10-4 Độ nhám tuyệt đối ống thép không gỉ là: ε =4.6x10-2 (mm)  d 4.6  10 −2 = 1.727  10 −3 26.64 = λ= 0.316 0.316 = = 0.022 0.25 Re 42616.060.25 Tính tổn thất dọc đường hd: hd = λ L V2 1.22 1.262 = 0.022 × × = 0.0815 m D 2.g 26.64 × 10−3 × 9.81 Tổn thất dọc đường thực tế: hf12 = p1 − p2 859.06 = = 0.0879m ρg 995.37 × 9.81 Tổn thất dọc đường ống 3(thép không gỉ) 4.1.2 Giả sử vận tốc dịng chảy chưa có hệ số hiệu chỉnh CD tính theo cơng thức: 𝑉0 = ×√ √1 − (𝐷0 ) 𝐷1 × (𝑝1 − 𝑝0 ) = 𝜌 √1 − (0.01214)4 0.04856 ×√ × 9.80665 × 459.4 995.37 = 3.015 𝑚⁄𝑠 + Chuẩn số Re tính theo V0 sơ bộ: Re0 = + Từ chuẩn số Re ρ×𝑉0 ×D0 μ = 995.37×3.015×0.01214 7.84×10−4 = 4.647× 104 D0 nội suy bảng 2-2 trang 15 giáo trình thực tập trình D1 thiết bị, ta CD = 0.603 + Từ giá trị CD = 0.603, tính lại V0 theo cơng thức: 𝐶𝐷 𝑉0 = √1−(𝐷0 ) 𝐷1 2×(𝑝1 −𝑝0 ) ×√ 𝜌 = 0.603 0.01214 √1−( ) 0.04856 2×9.80665×459.4 ×√ 995.37 = 1.81 𝑚⁄𝑠  Suy ra: Re0 = ρ×𝑉0 ×D0 995.37 × 1.818 × 0.01214 = = 27897.5 μ 7.84 × 10−4 Tiếp tục thực vịng lặp ta bảng sau: Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Bảng 4-2: Kết lần lặp V0(𝑚⁄𝑠) 3.015 1.81 Re 4.647× 104 2.8 × 104 2.8 × 104 1.813 CD 0.603 0.6014 + Từ bảng lặp, ta có chuẩn số vận tốc dòng nước đĩa chặn lần ống P3A-P3B là: Re = 27897.5 V0 = 1.813 (m/s) Dống= 0.01252 (m) + Ta có lưu lượng nước lần đo ống P3A-P3B: 𝜋𝐷0 𝑄 = 𝑉𝑜 = 1.813 × 𝜋(0.01214)2 = 2.1× 10−4 (m3/s) + Do lưu lượng Q nên ta tính vận tốc ống theo cơng thức: 𝑉= 𝑄 𝐴 4×2.1×10−4 4𝑄 = (𝜋×𝐷𝑜𝑛𝑔 ) + Tính lại giá trị Re theo V: Re0 = = [𝜋×(0.01252)2]=1.705 (m/s) ρ×𝑉×D μ = 995.37×1.705×0.01252 7.84×10−4 = 2.71× 104 Ống có độ nhám  = 4.6 x 10-2 mm, đường kính Dống1 = 12.52 mm, suy ra: 𝜀 Với Re =4505.175 𝐷 = 4.6×10−2 12.52 = 3.674 × 10−3  Tra giản đồ Moody, ta tra = 0.029 + Tổn thất dọc đường đo thực tế (m): ℎ𝑓12 = 𝑝1 −𝑝2 𝛾 = 𝑝1𝐴− 𝑝1𝐵 𝜌𝑔 = 459.4×9.80665 =0.461 (m) 995.37×9.81 +Tổn thất dọc đường tính theo cơng thức Darcy: ℎ𝑑 = 𝜆 𝐿 𝑉2 𝐷𝑜𝑛𝑔 2𝑔 =0.029 × 1.22 0.01252 × 1.7052 = 0.397 (m) 2×9.81 Tổn thất dọc đường ống 3(nhựa) 4.1.3 Ta tính tốn cụ thể ứng với mức lưu lượng cho lần đo thứ Giả sử vận tốc dịng chảy chưa có hệ số hiệu chỉnh CD tính theo cơng thức: 1mmH2O=9.80665𝑃𝑎 Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất 𝑉0 = ×√ √1 − (𝐷0 ) 𝐷1 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt × (𝑝1 − 𝑝0 ) × 432.4 × 9.80665 = ×√ 𝜌 995.37 √1 − 0.254 = 2.9247(𝑚/𝑠) + Chuẩn số Re tính theo V0: 𝑉0 × 𝐷0 2.9247 × 0.01214 𝑅𝑒 = = = 44944.124 𝜈 7.9 × 10−7 + Từ chuẩn số Re 𝐷0 𝐷1 nội suy bảng 2-2 trang 15 giáo trình thực tập trình thiết bị, ta CD = 0.60036 + Từ giá trị CD = 0.60036, tính lại V0 theo cơng thức: 𝑉0 = 𝐶𝐷 ×√ √1 − (𝐷0 ) 𝐷1 × (𝑝1 − 𝑝2 ) 0.60036 × 432.4 × 9.80665 = ×√ 𝜌 995.37 √1 − 0.254 = 1.7559(𝑚/𝑠)  Suy ra: 𝑅𝑒 = 𝑉0 × 𝐷0 1.7591 × 0.01214 = = 26983.071 𝜈 7.9 × 10−7 Tiếp tục thực vòng lặp ta bảng sau: Bảng 4-3: Kết lần lặp V0 2.9247 Re 44944.124 CD 1.7559 1.7591 26983.071 27032.246 0.60036 0.60146 + Từ bảng lặp, ta có chuẩn số vận tốc dịng nước đĩa chặn lần ống 3(nhựa) là: Re = 27032.246 V0 = 1.7591 (m/s) Đặt đường kính ống 3(nhựa) D3(m), vận tốc dòng chảy V3(m/s) D3= 0.01252m + Ta có lưu lượng nước lần ống 3(nhựa): Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất 𝑄 = 𝑉𝑜 𝜋𝐷𝑂 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 𝜋0.012142 = 1.7591 × = 0.0002 (m3/s) + Do lưu lượng Q nên ta tính vận tốc ống 3(nhựa) theo công thức: 𝑉3 = 𝑄 = 𝐴 𝑄 𝐷3 𝜋×( )2 0.0002 = 0.01252 ) 𝜋×( = 1.6245 (m/s) + Từ giá trị Re, ta thấy dịng nước chảy rối Ống có độ nhám  = 0mm, đường kính D3 = 12.52 mm, suy ra: 𝜀 =0 𝐷  Tra giản đồ Moody, ta tra = 0.024 + Tổn thất dọc đường đo thực tế (m): ℎ𝑓12 = 𝑝1 −𝑝2 𝛾 = 𝑝3𝐴′− 𝑝3𝐵 ′ 𝜌𝑔 = 960.8×9.80665 995.37×9.81 = 0.965 (m) +Tổn thất dọc đường tính theo cơng thức Darcy: ℎ𝑑 = 𝜆 𝐿 𝑉32 𝐷3 2𝑔 =0.024 × 1.22 0.01252 × 1.6245 2×9.81 = (m) Ta có kết ống sau: Bảng 4-4: Kết tính tốn ống ứng với mức lưu lượng Ống Lần đo CD Q (m3/s) V0 (m/s) Ống thép P1AP1B 5 0.5974 0.5978 0.5983 0.5991 0.5998 0.6014 0.6014 0.6014 0.6014 0.6014 0.6015 0.6015 0.6014 0.6014 0.6014 7.02× 10−4 6.6× 10−4 5.87× 10−4 5.01× 10−4 4.09× 10−4 2.1× 10−4 2.09×10-4 2.09×10-4 2.08×10-4 2.07×10-4 ×10-4 ×10-4 ×10-4 ×10-4 ×10-4 6.065 5.7 5.08 4.33 3.53 1.705 1.698 1.698 1.69 1.68 1.7591 1.7587 1.8291 1.8303 1.8458 Ống thép P3AP3B Ống nhựa P3A’P3B’ Nhóm hd (m) (Theo Bec-nu-li) 0.0879 0.0805 0.065 0.05 0.038 0.461 0.458 0.458 0.453 0.45 0.965 0.983 1.048 1.038 1.059 hd (m) (Theo Dary) 0.0815 0.0715 0.059 0.045 0.031 0.418 0.415 0.415 0.411 0.407 0.315 0.315 0.347 0.347 0.347 Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Đồ thị 4-1 Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng Ống thép không gỉ (D=26.64mm) Tổn thất dọc đường (m) Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.0004 0.00045 0.0005 0.00055 0.0006 0.00065 0.0007 0.00075 Lưu lượng (m3/s) Lý thuyết Thực tế Đồ thị 4-2 Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng Ống thép khơng gỉ (D=12.52mm) Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng 0.47 Tổn thất dọc đường (m) 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41 0.4 0.000206 0.000208 0.00021 Lưu lượng tổn thất thực tế 0.000212 Q(m3/s) tổn thất lý thuyết Nhân xét: dựa vào biểu đồ ta thấy, lưu lượng lớn tổn thất nhiều, tổn thất thực tế cao tổn thất lý thuyết Nhóm Trang 10 Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Đồ thị 4-3 Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng Ống nhựa (D=12.52mm) Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng 1.2 Tổn thất dọc đường (m) 0.8 0.6 0.4 0.2 0.000198 0.0002 0.000202 0.000204 Lưu lượng Tổn thất dọc đường thực tế 0.000206 0.000208 0.00021 0.000212 (m3/s) Tổn thất dọc đường theo lý thuyết Từ giản đồ ta thấy phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng nhỏ(đường đồ thị gần nằm ngang), tổn thất thực tế giá trị hd đầu có biến động lưu lượng thiết bị hoạt động chưa ổn định nên xảy sai số Ta thấy sai khác tổn thất thực tế lý thuyết lớn, cho thấy nhiều nguyên nhân dẫn đến tổn thất dọc đường 4.2 Tổn thất cục Bảng: Kết đo tổn thất cục Lần đo Nhiệt độ C Độ chênh lệch đĩa chắn P4A – P4B P5A – P5B (mm H2O) (mm H2O) (mm H2O) 30 5255.6 33.6 57 30 4050.4 45 48.4 Nhóm Trang 11 Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 30 3227 36.2 37.4 30 2522 25 31.8 31 1842.2 24.4 25.8 Bảng: Kết độ chênh lệch đĩa chắn (theo đơn vị Pa) Lần đo Nhiệt độ Độ chênh lệch đĩa chắn C (Pa) 30 51557.436 30 39734.424 30 31656.870 30 24740.820 31 18071.982 - Xác định hệ số trở lực cục 𝜉 cho lần đo thứ nhất: + Tính V0: Ta có đường kính đĩa chắn D0 = 0.478 inch =0.01214 m Đường kính D1 = 1.912 inch.= 0.04856 m 𝐷0 0.478 = = 0.25 𝐷1 1.912 Giả sử vận tốc dòng chảy chưa có hệ số hiệu chỉnh tính theo cơng thức: 𝑉0 = ×√ √1 − (D0 ) D1 = √1 − 0.254 ×√ × (p1 − p0 ) ρ × 51557.436 995.68 = 10.1965 m/s Nhóm Trang 12 Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Tính Re theo V0 = 10.1965 m/s ρ×𝑉0 ×D0 995.68×10.196×0.012 Re0 = = = 153928.5917 μ 0.8×10-3 Suy giá trị CD = 0.5969 Tính lại V0 theo CD = 0.5969 𝑉0 = 𝐶𝐷 ×√ √1 − (D0 ) D1 = 0.5969 √1 − 0.254 ×√ × (p1 − p0 ) ρ × 51557.436 995.68 = 6.0861 m/s Tính lại Re với V0 = 6.0861 m/s: ρ×𝑉0 ×D0 995.68×6.087×0.012 Re0 = = = 91876.8978 μ 8.007×10-4 Suy giá trị CD = 0.5907 Tính lại V0 theo CD: 𝑉0 = 𝐶𝐷 ×√ √1 − (D0 ) D1 = 0.5907 √1 − 0.254 ×√ × (p1 − p0 ) ρ × 51557.436 995.68 = 6.0231 m/s Tính lại Re với V0 = 6.098 m/s: ρ×𝑉0 ×D0 995.68×6.087×0.012 Re0 = = = 90925.6191 μ 8.007×10-4 Suy giá trị CD = 0.5975 Tính lại V0 theo CD = 0.5975 𝐶𝐷 = 𝐶𝐷 √1 − (D0 ) D1 Nhóm ×√ × (p1 − p0 ) ρ Trang 13 Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất = 0.598 ×√ √1 − 0.254 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt × 51557.436 995.68 = 6.0924 m/s Vậy V0 = 6.0924 m/s Lưu lượng ống: 𝜋𝐷02 𝑉0 𝑄= 3.14 × 0.0122 × 6.0924 = 𝑚3 = 7.05 × 10−4 ( ) 𝑠 Vận tốc ống: 4𝑄 × 7.05 × 10−4 𝑉= = = 1.3242 𝑚/𝑠 𝜋𝐷 3.14 × (26.04 × 10−3 )2 Ta có cơng thức tính tổn thất cục bộ: ℎ𝑐𝑏 𝑉2 =𝜉× 2𝑔 Ở lưu lượng co 90o (P5A-P5B), ta đo tổn thất cục 57 mmH2O, nên hệ số tổn thất cục có giá trị: 𝜉= ℎ𝑐𝑏 × 2𝑔 57 × 10−3 × × 9.81 = = 0.6378 𝑚 1.32422 𝑉02 Tương tự, với tổn thất cục đo lưu lượng vị trí co 180o (P4AP4B) 90o (P5A-P5B), ta hệ số tổn thất cục trình bày bảng sau: Bảng: kết tính tốn hệ số trở lực cục cho lần đo Lần đo CD V0 (m/s) Re Q V 𝜉90 𝜉180 (m3/s) (m/s) (m) (m) 0.5975 6.0924 91972.3335 0.000705 1.3242 0.6378 0.3760 0.5982 5.3544 80831.7031 0.000619 1.1638 0.7012 0.6519 0.5987 4.7835 72213.2490 0.000553 1.0397 0.6788 0.6571 0.5992 4.2324 63893.9500 0.000490 0.9199 0.7373 0.5796 Nhóm Trang 14 Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất 0.5997 3.6208 55808.0348 0.000419 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 0.7870 0.8173 0.7730 Tính trở lực trung bình : + Ta có cơng thức tính tổn thất cục bộ: ℎ𝑐𝑏 𝑉2 =𝜉× 2𝑔  Từ cơng thức ta lập phương trình y=ax2 (với y =hcb x=V => a =  ) 2g + Dựa vào bảng ta tính tốn được: Bảng 4-5: Kết tổn thất cục hai vị trí P4A-P4B P5A-P5B Lần đo Vị trí P4A-P4B Vị trí P5A-P5B y=𝒉𝒄𝒃 x=V y=𝒉𝒄𝒃 x=V 0.0336 1.3242 0.0570 1.3242 0.0450 1.1638 0.0484 1.1638 0.0362 1.0397 0.0374 1.0397 0.0250 0.9199 0.0318 0.9199 0.0244 0.7870 0.0258 0.7870 Do phương trình cần vẽ y=ax2 nên ta cần phải lấy thêm điểm đối xứng với điểm tìm Tính tốn ta được: Bảng 4-6: Tọa độ điểm đồ thị parabol Điểm Nhóm Vị trí P4 y Vị trí P5 x y x Trang 15 Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất 10 0.0336 0.045 0.0362 0.025 0.0244 11 CBHD: Thiều Quang Quốc Việt 0.057 0.0484 0.0374 0.0318 0.0258 0.0244 0.0250 0.0362 1.3242 1.1638 1.0397 0.9199 0.787 -0.7870 -0.9199 -1.0397 0.0258 0.0318 0.0374 1.3242 1.1638 1.0397 0.9199 0.787 -0.7870 -0.9199 -1.0397 0.0450 -1.1638 0.0484 -1.1638 0.0336 -1.3242 0.0570 -1.3242 Từ số liệu bảng ta vẽ đồ thị sau: Biểu đồ thể tổn thất cục theo tốc độ Hcb (m) 0.07 y = 0.0347x2 0.06 0.05 y = 0.0272x2 0.04 0.03 0.02 0.01 -1.5 -1 Co 90 độ -0.5 co 180 độ 0.5 Log (co 180 độ) V (m/s) 1.5 Poly (co 180 độ) Hình 4-1: Đồ thị biểu diễn tổn thất cục theo vận tốc vị trí P4A-P4B P5A-P5B + Tại P4A-P4B Phương trình hồi quy y = 0.0272x2  Vậy ta có phương trình y = 0.0272x2 Với a = Nhóm  = 0.0272  𝜉 = 0.0272 × × 9.81 = 0.5337 (m) 2g Trang 16 Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt + Tại vị trí P5A-P5B: Phương trình hồi quy y = 0.0347x2  Vậy ta có phương trình y = 0.0347x2  = 0.0347  𝜉 = 0.0347 × × 9.81 = 0.6808 (m) 2g Với a = Sự phụ thuộc tổn thất cục theo lưu lượng: Đồ thị 4-4: Biểu đồ biễu diễn phụ thuộc tổn thất cục theo lưu lượng Biểu đồ biễu diễn phụ thuộc tổn thất cục theo lưu lượng 0.0600 Hcb (m) 0.0500 0.0400 0.0300 0.0200 0.0100 0.0000 4.00 4.50 5.00 5.50 Q×104 (m3/s) Co 90 độ 6.00 6.50 7.00 7.50 Co 180 độ Từ biểu đồ ta thấy rằng: Khi lưu lượng dịng chất lưu lớn trở lực cục co lớn Điểm cuối đường biểu diễn co 1800 bị rơi xuống sai số q trình tiến hành thí nghiệm Trở lực cục co 900 cao so với co 1800 - - Nhận xét bàn luận: 5.1 Nhận xét 5.2 Bàn luận TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm Trang 17 Thực tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt [1] Trần Xoa Nguyễn Trọng Khuôn, “Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1”, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, năm 2006 [2] Phan Văn Thơm, “Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất chế biến thực phẩm đa dụng”, NXB Đại học Cần Thơ, năm 2004 [3] Vũ Bá Minh Võ Văn Bang, 1999 Quá trình & Thiết bị CNHH & TP – tập 3: Truyền khối NXB ĐHQG TP.HCM [4] Nguyễn Thuần Nhi, “Sổ tay nhiệt động kĩ thuật truyền nhiệt”, NXB ĐH Cần Thơ, năm 2015 Nhóm Trang 18 ... dọc đường vào lưu lượng Ống thép khơng gỉ (D=12.52mm) Nhóm Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng 0.47... tập Q trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Đồ thị 4-3 Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng Ống nhựa (D=12.52mm) Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu. .. 0.315 0.347 0.347 0.347 Trang Thực tập Quá trình thiết bị Bài Mạch lưu chất CBHD: Thiều Quang Quốc Việt Đồ thị 4-1 Giản đồ phụ thuộc tổn thất dọc đường vào lưu lượng Ống thép không gỉ (D=26.64mm)