KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÔBảng 1.. Kết quả thí nghiệm thô a.. Các thông số, công thức tính toán Từ kết quả thí nghiệm thô ta có G % và ∆ Pck để tính toán số liệu:... ρk: Khối lượng riêng của
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN QUÁ TRÌNH – THIẾT BỊ
Nhóm, lớp: L01.2 Ngày thí nghiệm: 27/09/2021
Năm học 2021-2022
Trang 2MỤC LỤC
I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÔ 3
II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3
1 Thí nghiệm cột khô 3
a Các thông số, công thức tính toán 3
b Các trị số kết quả khi cột khô (L=0) 5
c Đồ thị 6
2 Thí nghiệm cột ướt 7
a Các thông số, công thức tính toán: 7
b Các trị số kết quả cột ướt 9
3 Các trị số kết quả cột lụt 21
a Các thông số, công thức tính toán 21
b Bảng kết quả các giá trị cột lụt 22
4 Các kết quả, hệ thức thực nghiệm 24
III BÀN LUẬN 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
Trang 3I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÔ
Bảng 1 Kết quả thí nghiệm thô
a Các thông số, công thức tính toán
Từ kết quả thí nghiệm thô ta có G (%) và ∆ Pck để tính toán số liệu:
Trang 4ρk: Khối lượng riêng của không khí, kg/m3
De = 4 ε /a : Đường kính tương đương của vật chêm, m
G: vận tốc khối lượng dòng khí dựa trên đơn vị tiết diện cột, kg/m2s
Z: Chiểu cao phần chêm, m
- Tính đường kính tương đương của vật chêm:
De= 4 ε
- Tính chuẩn số Rec bằng công thức:
Trang 5ℜc= 4 G
aμ
Trong đó µ là độ nhớt của dòng khí, kg/m.s.
b Các trị số kết quả khi cột khô (L=0)
Bảng 2 Các giá trị kết quả cột khô
G, % G, kg/m2.s DPck, mmH2O DPck, N/m2 DPck/Z, N.m fck Reck logG log(DPck/Z) log(fck)
Trang 6Hình 1 Mối liên hệ giữa logG và log ∆ Pck /Z với L = 0
Hình 2 Mối liên hệ giữa fck theo Reck, cột khô L = 0
c Đ ồ
thị
2 T h
í
nghiệm
a Các thông số, công thức tính toán:
Từ kết quả thí nghiệm thô ta có G (%) và ∆ Pck để tính toán số liệu:
G= 0,286 G % ρk
0.30 0.70 1.10 1.50 1.90 2.30 2.70 3.10 3.50
Log( Pck/Z) theo log(G) Pck/Z) theo log(G)
Log(fck) theo Reck
Reck
Trang 7F= π d2
2)
Trang 8ρk: Khối lượng riêng của không khí, kg/m3
De = 4ε /a : Đường kính tương đương của vật chêm, m
G: vận tốc khối lượng dòng khí dựa trên đơn vị tiết diện cột, kg/m2s
Z: Chiểu cao phần chêm, m
- Tính đường kính tương đương của vật chêm:
De= 4 ε
Trong đó µ là độ nhớt của dòng khí, kg/(m.s).
Dựa vào số liệu tính toán từ cột khô tương tự ta tính cột ướt
Ta có liên hệ: ∆ Pck và ∆ Pcư: ∆ Pcư= σ ∆ Pck
Bảng 3 Các trị số kết quả cột ướt với L=0,2
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
Trang 10Hình 3 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 0,2
Hình 4 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 0,2
Trang 11Hình 5 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 0,4
Bảng 4 Các trị số kết quả cột ướt với L=0,4
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
f(x) = 6565.2 x² − 2208.93 x + 279.12 R² = 1
Trang 12Hình 6 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 0,4
Bảng 5 Các trị số kết quả cột ướt với L=0,6
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40
Log(fcư) theo Recư
Recư
Trang 13Hình 7 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 0,6
Hình 8 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 0,6
Trang 14Hình 9 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 0,8
Bảng 6 Các trị số kết quả cột ướt với L=0,8
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Trang 15Hình 10 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 0,8
Bảng 7 Các trị số kết quả cột ướt với L=1,0
G,
% G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/
Z)
log(fcư )
-1.2963
1 4.9462 92.9365
0.7742 2.0709
-0.6943
4 7.8774
139.4048
0.5981 2.6251
-0.8964
5 7.7285
185.8731
0.4731 2.8667
-0.8881
9 9.2330
232.3414
0.3762 3.1378
-0.9653
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
Log(fcư) theo Recư
Recư
Trang 16Hình 11 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 1,0
Hình 12 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 1,0
Trang 17Hình 13 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 1,2
Bảng 8 Các trị số kết quả cột ướt với L=1,2
DPcư N/
m2
DPcư/Z,N.m s fcư Recư logG log(DPcư/
0.5981
0.4731
0.3762
-3.1378 0.965
3
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Trang 18Hình 14 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 1,2
Bảng 9 Các trị số kết quả cột ướt với L=1,4
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
Log(fcư) theo Recư
Recư
Trang 19Hình 14 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 1,4
Hình 16 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 1,4
Hình 17 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 1,6
Log(fcư) theo Recư
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
Log(fcư) theo Recư
Recư
Trang 20Hình 19 Mối liên hệ giữa G và độ giảm áp ∆ Pck/Z với L = 1,8
Hình 20 Mối liên hệ giữa fcư theo Recư, cột ướt L = 1,8
Bảng 11 Các trị số kết quả cột ướt với L=1,8
G, % G, kg/m2.s DPcư, mmH2O DPcư N/m2 DPcư/Z, N.m s fcư Recư logG log(DPcư/Z) log(fcư)
2 46.4683
1.0752 2.3534 1.5789
9 92.9365
0.7742 2.7159 1.3394
-3 Cá c trị số kết
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
Log(fcư) theo Recư
Recư
Trang 21ρl: Khối lượng riêng của dòng lỏng (kg/m3)
F: Tiết diện cột chêm (m2)
b Bảng kết quả các giá trị cột lụt
Bảng 3 Kết quả các trị số cột lụt
L G* (%) L (kg/s) L/G* G* (Kg/m2s) V (m/s) P1 P2 logP1 logP20.4 90 0.0251 0.0331 0.7569 0.6747 0.0785 0.0011 -1.1049 -2.95330.6 70 0.0376 0.0639 0.5887 0.5248 0.0503 0.0021 -1.2980 -2.66810.8 60 0.0502 0.0994 0.5046 0.4498 0.0332 0.0033 -1.4785 -2.4762
1 50 0.0627 0.1491 0.4205 0.3748 0.0272 0.0050 -1.5656 -2.30011.2 50 0.0753 0.1789 0.4205 0.3748 0.0272 0.0060 -1.5656 -2.22091.4 30 0.0878 0.3480 0.2523 0.2249 0.0070 0.0117 -2.1519 -1.93211.6 20 0.1003 0.5965 0.1682 0.1499 0.0070 0.0200 -2.1519 -1.69801.8 20 0.1129 0.6711 0.1682 0.1499 0.0070 0.0225 -2.1519 -1.6469
Trang 22Hình 21 Giản đồ lụt của cột logπ1 theo logπ2
Hình 22 Logσ theo L
Đồ thị
-3.2000 -3.0000 -2.8000 -2.6000 -2.4000 -2.2000 -2.0000 -1.8000 -1.6000 -1.4000
-2.5000 -2.0000 -1.5000 -1.0000 -0.5000 0.0000Giản đồ ngập lụt
Log( ) theo L) theo L
G=10% G=20% G=30% G=40%
L
Trang 234 Các kết quả, hệ thức thực nghiệm
log ∆Pck/Z theo logG, cột khô y = -327.49x6 - 952x5 - 1036.1x4 - 533.55x3 - 134.87x2 - 13.661x + 2.4882
∆Pcư/Z theo G, với L = 0,2 GPM y = 69.866e3.6234x
∆Pcư/Z theo G, với L = 0,4 GPM y = 56.734e5.0622x
∆Pcư/Z theo G, với L = 0,6 GPM y = 63.501e5.8691x
∆Pcư/Z theo G, với L = 0,8 GPM y = 31.158e8.3641x
∆Pcư/Z theo G, với L = 1,0 GPM y = 47.352e8.0211x
∆Pcư/Z theo G, với L = 1,2 GPM y = 44.402e8.1242x
∆Pcư/Z theo G, với L = 1,4 GPM y = 54.365e9.2633x
∆Pcư/Z theo G, với L = 1,6 GPM y = 0.1676e0.0412x
fcư theo Rec, với L = 0,2 GPM y = 5E-16x6 - 1E-12x5 + 1E-09x4 - 6E-07x3 + 0.0002x2 - 0.0289x + 2.2219
fcư theo Rec, với L = 0,4 GPM y = -3E-14x6 + 4E-11x5 - 2E-08x4 + 6E-06x3 - 0.0008x2 + 0.0407x + 0.5969
fcư theo Rec, với L = 0,6 GPM y = -4E-14x6 + 3E-11x5 - 1E-08x4 + 7E-07x3 + 0.0002x2 - 0.0362x + 2.6068
fcư theo Rec, với L = 0,8 GPM y = 2E-11x5 - 2E-08x4 + 6E-06x3 - 0.0008x2 + 0.0474x - 0.0248
fcư theo Rec, với L = 1,0 GPM y = 1E-08x4 - 7E-06x3 + 0.0015x2 - 0.1377x + 5.0276
fcư theo Rec, với L = 1,2 GPM y = 4E-09x4 - 3E-06x3 + 0.0006x2 - 0.0624x + 3.0099
σ theo L tại G = 10% y = 0.5959x
σ theo L tại G = 20% y = -3.7871x2 + 2.4124x
σ theo L tại G = 30% y = 13.528x6 - 42.579x5 + 47.841x4 - 21.558x3 + 1.3943x2 + 1.6088x + 1E-09
σ theo L tại G = 40% y = 16.831x6 - 72.035x5 + 114.56x4 - 81.068x3 + 22.799x2 - 0.8131x + 0.0049
Trang 24III BÀN LUẬN
1) Nhận xét kết quả thí nghiệm thô
2) Ảnh hưởng của G lên độ giảm áp khi cột khô và khi cột ướt
3) Mục đích và cách sử dụng giản đồ f theo Re
4) Sự liên hệ giữa các đối tượng khảo sát có theo dự đoán hay không? Nếu không giải thích lý do.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình Truyền Khối, GS.TSKH Nguyễn Bin, Đại học Bách Khoa Hà Nội [2] Truyền Khối, Vũ Bá Minh, Đại học Bách Khoa TpHCM