bai thi nghiem cot chem

I. TRÍCH YEÁU:I.1 Muïc ñích thí nghieäm:

- Khaûo saùt ñaëc tính ñoäng löïc hoïc löu chaát vaø khaû naêng hoaït ñoäng cuûa coät cheâm baèng caùch xaùc ñònh:

o AÛnh höôûng cuûa vaän toác doøng khí vaø loûng leân toån thaát aùp suaát (ñoä giaûm aùp) khi ñi qua coät.

o Söï bieán ñoåi cuûa heä soá ma saùt coät khoâ fck theo chuaån soá Reynolds (Re) cuûa doøng khí vaø suy ra caùc heä thöùc thöïc nghieäm.

o Söï bieán ñoåi cuûa thöøa soá lieân heä giöõa ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí qua coät khoâ vaø qua coät öôùt theo vaän toác doøng loûng.

o Giaûn ñoà giôùi haïn khaû naêng hoaït ñoäng cuûa coät (giaûn ñoà ngaäp luït vaø gia troïng).

I.2 Phöông phaùp thí nghieäm:- Cho doøng khí vôùi caùc löu löôïng khaùc nhau qua coät coù chöùa

caùc vaät cheâm baèng söù. Laàn löôït khaûo saùt ñoä giaûm aùp khi chæ coù doøng khí chuyeån ñoäng qua coät (coät khoâ) vaø khi coù doøng khí chuyeån ñoäng qua coät keát hôïp vôùi doøng loûng chaûy töø treân xuoáng vôùi löu löôïng khaùc nhau (coät öôùt).

II. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT:II.1 Ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí:

- Ñoä giaûm aùp Pck cuûa doøng khí qua coät phuï thuoäc vaøo vaän toác khoái löôïng G cuûa doøng khí qua coät khoâ (khoâng coù doøng chaûy ngöôïc chieàu). Khi doøng khí chuyeån ñoäng trong caùc khoaûng troáng giöõa caùc vaät cheâm taêng daàn vaän toác thì ñoä giaûm aùp cuõng taêng theo. Söï gia taêng naøy theo luõy thöøa töø 1,8 ñeán 2,0 cuûa vaän toác doøng khí.

Pck = Gn Vôùi n = 1,8 – 2,0. (1)- Khi coù doøng loûng chaûy ngöôïc chieàu, caùc khoaûng troáng giöõa

nhöõng vaät cheâm bò thu heïp laïi. Doøng khí do ñoù di chuyeån khoù khaên hôn vì moät phaàn theå tích töï do giöõa caùc vaät cheâm bò löôïng chaát loûng chieám cöù. Khi taêng vaän toác doøng khí leân, aûnh höôûng caûn trôû cuûa doøng loûng taêng leân ñeàu ñaën cho ñeán moät trí soá tôùi haïn cuûa vaän toác khí, luùc ñoù ñoä giaûm aùp cuûa doøng khí taêng voït leân. Ñieåm öùng vôùi trò soá tôùi haïn cuûa vaän toác khí naøy ñöôïc goïi laø ñieåm gia troïng. Neáu tieáp tuïc taêng vaän toác doøng khí quaù trò soá tôùi haïn naøy, aûnh höôûng caûn trôû hoã töông giöõa doøng loûng vaø doøng khí raát lôùn, Pc

taêng mau choùng khoâng theo phöông trình (1) nöõa. Doøng loûng luùc naøy chaûy xuoáng cuõng khoù khaên, coät cheâm ôû ñieåm luït.

- Ñöôøng bieåu dieãn log(Pc/Z) (ñoä giaûm aùp suaát cuûa doøng khí qua moät ñôn vò chieàu cao cuûa phaàn cheâm trong coät) döï kieán nhö trình baøy treân hình 1.

-1 -

log(Pc/Z) L3

L2

C L1

B A

L=0

logGHình 1: AÛnh höôûng cuûa G vaø L ñoái vôùi ñoä giaûm aùp coät

khoâ Pc

II.2 Heä soá ma saùt fck theo Rec khi coät khoâ:- Chilton vaø Colburn ñeà nghò moät heä thöùc lieân heä giöõa ñoä

giaûm aùp cuûa doøng khí qua coät cheâm khoâ vôùi vaän toác khoái löôïng cuûa doøng khí qua coät.

, N/m2

Z: chieàu cao phaàn cheâm, m.G: vaän toác khoái löôïng doøng khí döïa treân moät ñôn vò tieát dieän

coät, kg/s.m2.Dh: kích thöôùc ñaëc tröng cuûa vaät cheâm, m.g: khoái löôïng rieâng cuûa pha khí, kg/m3.h: heä soá ñieàu chænh duøng cho vaät cheâm roãng.w: heä soá hieäu chænh aûnh höôûng cuûa thaønh coät leân ñoä xoáp

cuûa coät cheâm.- Sherwood toång hôïp keát quaû cuûa moät soá nghieân cöùu vaø ñöa

ra trò soá sau cho voøng söù Raschig:h = 0,35w = 1

- Tuy nhieân, Zhavoronkov ñeà nghò moät heä thöùc khaùc chính xaùc hôn vì ñaõ ñöa ñöôïc trò soá ñoä xoáp cuûa coät cheâm vaøo heä thöùc:

, N/m2

Vôùi:

-2 -

: ñoä xoáp cuûa vaät cheâm.

ñöôøng kính töông ñöông cuûa vaät cheâm, m.

a: dieän tích beà maët rieâng cuûa vaät cheâm, m2/m3.- Heä soá ma saùt fck laø haøm soá theo chuaån soá voâ thöù nguyeân

Rec, vôùi Rec ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:

: ñoä nhôùt cuûa doøng khí, kg/ms.- Zhavoronkov ñaõ xaùc ñònh ñöôïc khi doøng khí chuyeån töø cheá ñoä

chaûy taàng sang cheá ñoä chaûy roái öùng vôùi trò soá Rec = 50. Trong vuøng chaûy roái, 50 < Rec < 7000 vôùi coät cheâm ngaãu nhieân. Ta ñöôïc:

- Tuy nhieân, caùc heä thöùc toång quaùt treân khoâng ñöôïc chính xaùc laém vì khoâng xem xeùt ñöôïc toaøn boä aûnh höôûng cuûa hình daïng vaät cheâm.II.3 Ñoä giaûm aùp P cö khi coät öôùt:

- Söï lieân heä giöõa ñoä giaûm aùp coät khoâ Pck vaø coät öôùt Pcö

coù theå bieåu dieãn nhö sau:Pcö = Pck

- Do ñoù coù theå döï kieán fcö = fck

Vôùi : heä soá phuï thuoäc vaøo möùc ñoä xoái töôùi cuûa doøng loûng L, kg/m2s/- Leva ñeà nghò aûnh höôûng cuûa L leân nhö sau:

= 10L hay log = L- Giaù trò tuøy thuoäc vaøo loaïi, kích thöôùc, caùch thöùc saép xeáp

vaät cheâm (xeáp ngaãu nhieân hay theo thöù töï) vaø ñoä lôùn cuûa löu löôïng doøng loûng L. Thí duï vôùi vaät cheâm laø voøng söù Raschig 12,7mm, cheâm ngaãu nhieân, ñoä xoáp = 0,586; giaù trò cuûa L töø 0,39 ñeán 11,7 kg/m2s vaø coät hoaït ñoäng trong vuøng döôùi ñieåm gia troïng.

= 0,084

- Moät soá taøi lieäu coøn bieåu dieãn söï phuï thuoäc giöõa tæ soá

vôùi heä soá xoái töôùi nhö sau:

- Khi A< 0,3 cho vaät cheâm baèng söù coù d < 30mm, ta coù:

-3 -

II.4 Ñieåm luït cuûa coät cheâm:- Khi coät cheâm bò ngaäp luït, chaát loûng chieám toaøn boä khoaûng

troáng trong phaàn cheâm, caùc doøng chaûy bò xaùo troän maõnh lieät, hieän töôïng naøy raát baát lôïi cho söï hoaït ñoäng cuûa coät cheâm. Goïi giaù trò cuûa GL töông öùng vôùi traïng thaùi naøy laø GL*.

1

2

Hình 2: Giaûn ñoà luït cuûa coät cheâm- Zhavoronkov keát luaän raèng traïng thaùi ngaäp luït xaûy ra khi hai

nhoùm soá sau coù söï lieân heä nhaát ñònh vôùi nhau cho moãi coät.

vaø

Vôùi fck: heä soá ma saùt coät khoâ. v: vaän toác daøi cuûa doøng khí ngay tröôùc khi vaøo coät, m/s.

tñ: ñoä nhôùt töông ñoái cuûa chaát loûng so vôùi nöôùc,

neáu chaát loûng laø nöôùc thì tñ = 1.- Do ñoù söï lieân heä 1, 2 treân giaûn ñoà log1 - log2 seõ xaùc ñònh

moät giaûn ñoà luït cuûa coät cheâm, phaàn giôùi haïn hoaït ñoäng cuûa coät cheâm döôùi ñöôøng naøy.

-4 -

III. THIEÁT BÒ VAØ PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM:III.1 Sô ñoà thieát bò thí nghieäm:

- Thieát bò thí nghieäm goàm coù:o Coät thuûy tinh, beân trong laø caùc voøng söù Raschig xeáp

cheâm ngaãu nhieân.o Heä thoáng caáp khí goàm coù:

Bôm (quaït) thoåi khí BK. OÁng daãn khí. AÙp keá sai bieät chöõ U. Löu löôïng keá khí F coù ñoä chia töø 8 ñeán 100%.

o Heä thoáng caáp nöôùc goàm: Thuøng chöùa nöôùc baèng nhöïa N. Bôm chaát loûng BL. Löu löôïng keá loûng Fl coù ñoä chia töø 0 deán 1,6.

III.2 Caùc soá lieäu lieân quan ñeán coät cheâm:- Coät thuûy tinh:

o Ñöôøng kính d = 0,09 m.o Chieàu cao H = 0,805 m.o Chieàu cao phaàn cheâm Z = 0,42 m.

- Vaät cheâm xeáp ngaãu nhieân, voøng Raschig ñöôøng kính 12,7mm, beà maët rieâng a = 370 – 380 m2/m3, ñoä xoáp = 0,586.

- Ñöôøng kính oáng theùp ôû ñaùy coät D = 0,09m.III.3 Phöông phaùp thí nghieäm:

- Khoùa laïi taát caû van loûng (töø 1 ñeán 4).- Môû van 5 vaø khoùa van 6.- Cho quaït chaïy trong 5 phuùt ñeå thoåi heát aåm trong coät. Taét

quaït.- Môû van 1 vaø 2, sau ñoù cho bôm chaïy.- Môû van 3 vaø töø töø khoùa van 1 ñeå ñieàu chænh möùc loûng ôû

ñaùy coät ngang baèng vôùi oáng ñònh möùc g. Taét bôm vaø khoùa van 3.

- Ño ñoä giaûm aùp cuûa coät khoâ:o Khoùa taát caû caùc van loûng laïi. Môû van 6 coøn van 5 vaãn

ñoùng. Cho quaït chaïy roài töø töø môû van 5 ñeå chænh löu löôïng khí vaøo coät.

o ÖÙng vôùi moãi giaù trò löu löôïng khí ñaõ choïn ta ñoïc Pck

treân aùp keá U theo mmH2O. Ño xong taét quaït, nghæ 5 phuùt.- Ño ñoä giaûm aùp khi coät öôùt:

o Môû quaït vaø ñieàu chænh löu löôïng khí qua coät khoaûng 15 – 20%.

o Môû van 1 vaø cho bôm chaïy. Duøng van VL taïi löu löôïng keá ñeå chænh löu löôïng loûng (löu löôïng keá loûng coù vaïch chia 0,1; 0,2; …;1,6). Neáu VL ñaõ môû toái ña maø phao vaãn khoâng leân thì duøng van 1 ñeå taêng löôïng loûng.

-5 -

o ÖÙng vôùi löu löôïng loûng ñaõ choïn (ví duï: 0,1; 0,2…) coá ñònh, ta chænh löu löôïng khí vaø ñoïc ñoä giaûm aùp Pcö

gioáng nhö Pck tröôùc ñoù. Chuù yù laø taêng löôïng khí ñeán ñieåm luït thì thoâi.

Chuù yù:- Trong quaù trình ño ñoä giaûm aùp cuûa coät öôùt caàn canh giöõ

möùc long ôû ñaùy coät luoân oån ñònh ôû ¾ chieàu cao ñaùy baèng caùch chænh van 4. Neáu caàn, taêng cöôøng van 2 ñeå nöôùc trong coät thoaùt veà bình chöùa (van 2 duøng ñeå xaû nhanh khi giaûm löu löôïng khí).

- Khi taét maùy phaûi taét bôm loûng BL tröôùc, môû toái ña van 4 sau ñoù taét quaït BK.

- Neáu sô xuaát ñeå nöôùc traøn vaøo oáng daãn khí thì môû van xaû nöôùc ôû phía baûng.

IV. KEÁT QUAÛ THÍ NGHIEÄM:

Baûng 1: Keát quaû soá lieäu thoâ

STTG(%)

Pck

L=0

Pcö

L=0,1

Pcö

L=0,2

Pcö

L=0,3

Pcö

L=0,4

Pcö

L=0,5

Pcö

L=0,6

1 10 2 3 4 5 6 7 82 15 4 5 6 7 8 9 103 20 6 7 8 9 10 11 124 25 8 10 11 13 14 15 175 30 10 12 13 15 16 18 196 35 11 14 20 21 22 24 257 40 15 18 23 24 25 26 278 45 18 20 24 26 30 32 499 50 22 25 28 32 36 37 5110 55 26 30 35 37 42 45 5311 60 30 34 41 45 48 52 6512 65 35 39 48 51 56 61 7613 70 40 44 54 63 64 68 9814 75 45 50 64 66 77 80 13715 80 51 57 70 76 84 93 17416 85 56 64 73 87 97 108 215

-6 -

17 90 59 68

Baûng 2: Caùc trò soá keát quaû khi coät khoâ L = 0

STT

G(%)

Pck

L=0

G(kg/s.m2)

Pck /Z

fck ReckLog(Pck

/Z)log G log fck

1 10 2 0,07840,485

40,8202

42,6741 -0,3139

-1,1056

-0,0861

2 15 4 0,11760,970

81,6540

64,0112 -0,0129

-0,9295 0,2185

3 20 6 0,15681,456

21,5615

85,3482 0,1632

-0,8046 0,1935

4 25 8 0,19601,941

71,4934

106,6853 0,2882

-0,7077 0,1742

5 30 10 0,23522,427

11,4399

128,0223 0,3851

-0,6285 0,1583

6 35 11 0,27442,669

81,3962

149,3594 0,4265

-0,5615 0,1449

7 40 15 0,31373,640

61,3594

170,6964 0,5612

-0,5035 0,1333

8 45 18 0,35294,368

71,3277

192,0335 0,6404

-0,4524 0,1231

9 50 22 0,39215,339

51,3000

213,3705 0,7275

-0,4066 0,1140

10 55 26 0,43136,310

41,2755

234,7076 0,8001

-0,3652 0,1057

11 60 30 0,47057,281

21,2535

256,0446 0,8622

-0,3275 0,0981

12 65 35 0,50978,494

71,2336

277,3817 0,9291

-0,2927 0,0912

-7 -

13 70 40 0,54899,708

31,2154

298,7188 0,9871

-0,2605 0,0847

14 75 45 0,588110,92

181,1988

320,0558 1,0383

-0,2305 0,0787

15 80 51 0,627312,37

801,1834

341,3929 1,0927

-0,2025 0,0731

16 85 56 0,666513,59

161,1691

362,7299 1,1333

-0,1762 0,0679

17 90 59 0,705714,31

971,1559

384,0670 1,1559

-0,1514 0,0629

Baûng 3: Caùc trò soá keát quaû tröôøng hôïp coät öôùt L = 0,1

STTG

(%)

Pcö

L=0,1

G (kg/s.m2)

Pcö/Z fcö log fcö

log

1 10 3 0,0784 0,72811,098

71,339

60,040

90,1270

2 15 5 0,1176 1,21352,215

71,339

60,345

50,1270

3 20 7 0,1568 1,69892,091

81,339

60,320

50,1270

4 25 10 0,1960 2,42712,000

51,339

60,301

10,1270

5 30 12 0,2352 2,91251,928

91,339

60,285

30,1270

6 35 14 0,2744 3,39791,870

31,339

60,271

90,1270

7 40 18 0,3137 4,3687 1,821 1,339 0,260 0,12

-8 -

1 6 3 70

8 45 20 0,3529 4,85411,778

71,339

60,250

10,1270

9 50 25 0,3921 6,06771,741

61,339

60,240

90,1270

10 55 30 0,4313 7,28121,708

71,339

60,232

70,1270

11 60 34 0,4705 8,25201,679

21,339

60,225

10,1270

12 65 39 0,5097 9,46561,652

51,339

60,218

20,1270

13 70 44 0,548910,679

11,628

21,339

60,211

70,1270

14 75 50 0,588112,135

31,605

91,339

60,205

70,1270

15 80 57 0,627313,834

31,585

31,339

60,200

10,1270

16 85 64 0,666515,533

21,566

21,339

60,194

90,1270

17 90 68 0,705716,504

11,548

41,339

60,189

90,1270


STT

G(%)

Pcö

L=0,2

G(kg/s.m2)

Pcö/Z fcö log fcö Log

1 10 4 0,07840,970

81,4719

1,7946 0,1679 0,2540

-9 -

2 15 6 0,11761,456

22,9683

1,7946 0,4725 0,2540

3 20 8 0,15681,941

72,8023

1,7946 0,4475 0,2540

4 25 11 0,19602,669

82,6800

1,7946 0,4281 0,2540

5 30 13 0,23523,155

22,5840

1,7946 0,4123 0,2540

6 35 20 0,27444,854

12,5056

1,7946 0,3989 0,2540

7 40 23 0,31375,582

32,4395

1,7946 0,3873 0,2540

8 45 24 0,35295,825

02,3827

1,7946 0,3771 0,2540

9 50 28 0,39216,795

82,3331

1,7946 0,3679 0,2540

10 55 35 0,43138,494

72,2890

1,7946 0,3596 0,2540

11 60 41 0,47059,951

02,2495

1,7946 0,3521 0,2540

12 65 48 0,509711,64

992,2138

1,7946 0,3451 0,2540

13 70 54 0,548913,10

622,1812

1,7946 0,3387 0,2540

14 75 64 0,588115,53

322,1513

1,7946 0,3327 0,2540

15 80 70 0,627316,98

952,1237

1,7946 0,3271 0,2540

16 85 73 0,666517,71

762,0981

1,7946 0,3218 0,2540

-10 -

Baûng 5: Caùc trò soá tính toaùn tröôøng hôïp coät öôùt L = 0,3

STT

G(%)

Pcö

L=0,3

G(kg/s.m2)

Pcö/Z fcö log fcö log

1 10 5 0,07841,213

51,9718

2,4041 0,2949 0,3810

2 15 7 0,11761,698

93,9764

2,4041 0,5995 0,3810

3 20 9 0,15682,184

43,7540

2,4041 0,5745 0,3810

4 25 13 0,19603,155

23,5902

2,4041 0,5551 0,3810

5 30 15 0,23523,640

63,4616

2,4041 0,5393 0,3810

6 35 21 0,27445,096

83,3565

2,4041 0,5259 0,3810

7 40 24 0,31375,825

03,2681

2,4041 0,5143 0,3810

8 45 26 0,35296,310

43,1920

2,4041 0,5041 0,3810

9 50 32 0,39217,766

63,1254

2,4041 0,4949 0,3810

10 55 37 0,43138,980

13,0664

2,4041 0,4866 0,3810

11 60 45 0,470510,92

183,0135

2,4041 0,4791 0,3810

12 65 51 0,509712,37

802,9657

2,4041 0,4721 0,3810

13 70 63 0,548915,29

052,9220

2,4041 0,4657 0,3810

14 75 66 0,588116,01

862,8820

2,4041 0,4597 0,3810

15 80 76 0,627318,44

572,8450

2,4041 0,4541 0,3810

16 85 87 0,666521,11

552,8107

2,4041 0,4488 0,3810

-11 -


STTG(%)

Pcö

L=0,4

G(kg/s.m2)

Pcö/Z fcö log fcö

log

1 10 6 0,07841,456

22,6414

3,2206

0,4218

0,5079

2 15 8 0,11761,941

75,3268

3,2206

0,7265

0,5079

3 20 10 0,15682,427

15,0290

3,2206

0,7015

0,5079

4 25 14 0,19603,397

94,8095

3,2206

0,6821

0,5079

5 30 16 0,23523,883

34,6373

3,2206

0,6663

0,5079

6 35 22 0,27445,339

54,4965

3,2206

0,6529

0,5079

7 40 25 0,31376,067

74,3780

3,2206

0,6413

0,5079

8 45 30 0,35297,281

24,2761

3,2206

0,6310

0,5079

9 50 36 0,39218,737

44,1869

3,2206

0,6219

0,5079

10 55 42 0,431310,19

374,1079

3,2206

0,6136

0,5079

11 60 48 0,470511,64

994,0370

3,2206

0,6061

0,5079

12 65 56 0,509713,59

163,9729

3,2206

0,5991

0,5079

13 70 64 0,5489 15,53 3,91 3,22 0,59 0,507

-12 -

32 44 06 27 9

14 75 77 0,588118,68

843,8608

3,2206

0,5867

0,5079

15 80 84 0,627320,38

743,8113

3,2206

0,5811

0,5079

16 84 97 0,658723,54

253,7743

3,2206

0,5768

0,5079


STTG

(%)

Pcö

L=0,5

G(kg/s.m2)


1 10 7 0,07841,698

93,5386

4,3144 0,5488 0,6349

2 15 9 0,11762,184

47,1360

4,3144 0,8535 0,6349

3 20 11 0,15682,669

86,7370

4,3144 0,8285 0,6349

4 25 15 0,19603,640

66,4429

4,3144 0,8091 0,6349

5 30 18 0,23524,368

76,2122

4,3144 0,7932 0,6349

6 35 24 0,27445,825

06,0236

4,3144 0,7799 0,6349

7 40 26 0,31376,310

45,8649

4,3144 0,7683 0,6349

-13 -

8 45 32 0,35297,766

65,7284

4,3144 0,7580 0,6349

9 50 37 0,39218,980

15,6089

4,3144 0,7489 0,6349

10 55 45 0,431310,92

185,5030

4,3144 0,7406 0,6349

11 60 52 0,470512,62

075,4081

4,3144 0,7330 0,6349

12 65 61 0,509714,80

515,3222

4,3144 0,7261 0,6349

13 70 68 0,548916,50

415,2439

4,3144 0,7197 0,6349

14 75 80 0,588119,41

655,1720

4,3144 0,7137 0,6349

15 80 93 0,627322.57

175,1057

4,3144 0,7081 0,6349

16 83 108 0,650826.21

235,0682

4,3144 0,7049 0,6349

Baûng 8: Caùc trò soá tính toaùn khi coät öôùt L = 0,6

STT

G(%)

Pcö

L=0,6

G(kg/s.m2)


1 10 8 0,07841,941

74,7403

5,7797 0,6758 0,7619

2 15 10 0,1176 2,427 9,55 5,77 0,9804 0,7619

-14 -

1 96 97

3 20 12 0,15682,912

59,0251

5,7797 0,9555 0,7619

4 25 17 0,19604,126

08,6312

5,7797 0,9361 0,7619

5 30 19 0,23524,611

48,3221

5,7797 0,9202 0,7619

6 35 25 0,27446,067

78,0694

5,7797 0,9068 0,7619

7 40 27 0,31376,553

17,8568

5,7797 0,8952 0,7619

8 45 49 0,352911,89

267,6739

5,7797 0,8850 0,7619

9 50 51 0,392112,37

807,5139

5,7797 0,8759 0,7619

10 55 53 0,431312,86

357,3720

5,7797 0,8676 0,7619

11 60 65 0,470515,77

597,2448

5,7797 0,8600 0,7619

12 65 76 0,509718,44

577,1297

5,7797 0,8531 0,7619

13 70 98 0,548923,78

537,0249

5,7797 0,8466 0,7619

14 75 137 0,588133,25

086,9286

5,7797 0,8406 0,7619

15 80 174 0,627342,23

106,8397

5,7797 0,8350 0,7619

16 83 215 0,650852,18

196,7896

5,7797 0,8318 0,7619

Baûng 9: Caùc keát quaû, heä thöùc thöïc nghieämMoái lieân heä Keát quaû thöïc nghieäm

Pck/Z theo Gfck theo Rec

theo L

y = 1,5386x + 1,3727y = -0,0004x + 0,2207

y= 0,084x + 4.10-5

Baûng 10: Caùc keát quaû, heä thöùc thöïc nghieäm (tt)

Phöông trình bieåu dieãn y = log(fck) vaø log(fcö) theo logRec

Löu löôïng loûng

Döôùi ñieåm gia troïng

Vuøng nhuõ töông

L = 0.1y = 30,952x –

6,2133 y = 37,762x -9,9267

L = 0.2 y = 37,762x – y = 40,857x –

-15 -

7,7423 9,0287

L = 0.3y = 21,666x –

1,1407y = 52,619x –

14,295

L = 0.4y = 23,381 –

1,7718y = 60,625x –

20,084

L = 0.5 y = 26x – 1,533y = 78,832x –

26,212

L = 0.6y = 29,815x –

2,111 y = 235,19x – 103,6

-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.21.4

-1.5 -1.0 -0.5 0.0

logG

log

(P/Z

)

Hình3: Giaûn ñoà logG_logPck/Z

-16 -

0

1

0 5 10

L

log

Hình 4: Giaûn ñoà log_L

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

/Z)

Hình 5: Giaûn ñoà Pcö/Z_G vôùi L = 0,1

-17 -

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

ck/Z

)


0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

ck/Z

)


-18 -

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

ck/Z

)


0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

ck/Z

)


-19 -

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

G

(P

ck/Z

)


0

1

0 200 400 600

Reck

logf c

k

Hình 11: Giaûn ñoà logfck _ Reck

-20 -

V. BAØN LUAÄN:- Döïa vaøo ñoà thò vaø soá lieäu thöïc nghieäm ta thaáy:

o Ñoái vôùi coät khoâ: khi G taêng thì ñoä giaûm aùp taêng theo ñöôøng thaúng.

o Ñoái vôùi coät öôùt: khi G taêng thì ñoä giaûm aùp cuõng taêng theo nhöng chia thaønh töøng vuøng roõ reät nhö giaûn ñoà trong lyù thuyeát ñaõ ñeà caäp. Khi löu löôïng loûng caøng taêng thì coät caøng deã gaàn ñeán ñieåm luït hôn. Töø ñoà thò thu ñöôïc ta thaáy vuøng sau ñieåm gia troïng thì giaù trò P taêng leân raát nhanh, ñoät ngoät. Ñoaïn thaúng ôû trong vuøng naøy raát doác neân ta raát khoù vaän haønh coät cheâm ôû cheá ñoä nhuõ töông naøy maëc duø coät cheâm hoaït ñoäng toát nhaát ôû cheá ñoä ñoù.

- Giaûn ñoà f theo Re ñöôïc laäp ñeå nhaèm bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa trôû löïc vaøo löu löôïng cuûa doøng löu chaát. Neáu löu löôïng doøng löu chaát caøng lôùn thì heä soá ma saùt f giöõa hai pha caøng taêng. Laäp ñoà thò nhaèm xaùc ñònh ñöôïc löu löôïng hôïp lyù ñeå vaän haønh coät ñeå trôû löïc nhoû vaø thu ñöôïc hieäu suaát truyeàn khoái toát nhaát giöõa hai pha vôùi nhau maø coät vaãn khoâng bò luït. Tuy nhieân trong ñoà thò treân thì ta laïi thaáy ñieàu ngöôïc laïi töùc laø khi löu löôïng taêng leân thì trôû löïc laïi giaûm daàn, keát quaû naøy thu ñöôïc do aûnh höôûng cuûa sai soá trong quaù trình thí nghieäm. Neáu bieát 1 trong hai giaù trò Re hoaëc f thì coù theå duøng ñoà thò ñeå xaùc ñònh giaù trò coøn laïi nhö sau:

-21 -

Töø giaù trò f hoaëc Re ñaõ bieát, keû moät ñöôøng thaúng ñöùng theo phöông ngang hoaëc theo phöông ñöùng, caét ñoà thò f_Re taïi moät ñieåm. Töø giao ñieåm ñoù, keû moät ñöôøng thaúng vuoâng goùc vôùi truïc coøn laïi thì seõ xaùc ñònh ñöôïc giaù trò caàn tìm.

- Söï lieân heä giöõa caùc ñoái töôïng töông ñoái gaàn vôùi vôùi döï ñoaùn. Cuï theå laø caùc moái lieân heä sau:

o Log(Pck/Z)_logG laø phuï thuoäc tuyeán tính vôùi nhau theo ñöôøng thaúng gioáng nhö lyù thuyeát ñaõ nhaän ñònh.

o Pcö/Z_G cuõng gaàn nhö ñöôïc chia thaønh hai vuøng roõ reät: vuøng döôùi ñieåm gia troïng vaø vuøng treân ñieåm gia troïng. Vuøng döôùi ñieåmgia troïng thì P taêng chaäm vaø ñeàu ñaën neân caùc ñieåm naøy thu ñöôïc gaàn nhö cuøng naèm treân moät ñöôøng thaúng. Vuøng treân ñieåm gia troïng thì P taêng nhanh, ñoät ngoät neân ñoaïn thaúng raát doác; neáu taêng löu löôïng loûng vaø khí leân cao nöõa seõ tieán ñeán ñieåm luït cuûa coät.

o Log_L: hoaøn toaøn phuï thuoäc tuyeán tính vôùi nhau neân ñöôïc theå hieän thaønh moät ñöôøng thaúng treân ñoà thò. Phuø hôïp vôùi lyù thuyeát ñaõ ñeà caäp ñeán.

Tuy nhieân trong quaù trình laøm thí nghieäm cuõng coù nhieàu sai soá. Nhöõng nguyeân nhaân daãn ñeán sai soá coù theå laø do:o Löu löôïng doøng loûng khoâng oån ñònh.o Löu löôïng doøng khí khoâng oån ñònh.o Coät nöôùc duy trì ôû ñaùy coät khoâng ñaûm baûo yeâu caàu

laøm cho nöôùc xaâm nhaäp vaøo oáng ño ñoä cheânh aùp laøm aûnh höôûng ñeán keát quaû.

o Ma saùt giöõa doøng khí coù toác ñoä lôùn vôùi oáng daãn laøm cho oáng noùng leân vaø laøm taêng theå tích khí laøm taêng aùp suaát cuõng aûnh höôûng ñeán ñoä cheânh aùp.

VI. PHUÏ LUÏC:- Tính fck baèng coâng thöùc:

- Tính fcö baèng coâng thöùc:fcö = .fck

- Tính Reck baèng coâng thöùc:

: ñoä nhôùt cuûa khoâng khí laáy ôû 500C.- Tính baèng coâng thöùc:

Pcö = .Pck

- Tính chuyeån ñoåi löu löôïng:o Löu löôïng khí:

-22 -

K: khoái löôïng rieâng cuûa doøng khí laáy ôû 500C.o Löu löôïng loûng:

L: khoái löôïng rieâng cuûa loûng laáy ôû nhieät ñoä thöôøng.Vôùi F: tieát dieän cuûa coät cheâm, tính baèng coâng thöùc:

0,0064 (m2)

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO

[1] Taäp theå CBGD boä moân Maùy_Thieát bò, Thí nghieäm Quaù trình-Thieát bò, Ñaïi hoïc Baùch Khoa Tp.HCM.

[2] Vuõ Baù Minh, Truyeàn khoái, Ñaïi hoïc Baùch Khoa Tp.HCM.

[3] Phaïm Vaên Boân – Vuõ Baù Minh – Hoaøng Minh Nam, Ví duï vaø baøi taäp-taäp 10, Ñaïi hoïc Baùch Khoa Tp.HCM

-23 -

bai thi nghiem cot chem

Documents