Họ và tên Võ Thị Như TPHCM,Ngày 24 tháng 3 năm 2016 MSSV 14043601 Nhóm 02 Tổ 01 BÀI 1 MẠCH LƯU CHẤT THÍ NGHIỆM 1 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT MA SÁT VỚI THÀNH ỐNG 1 Bảng xử lý số liệu Lưu lượng (l/p) Tiết diện ố[.]
Trang 1Họ và tên: Võ Thị Như TPHCM,Ngày 24 tháng 3 năm 2016 MSSV: 14043601
Nhóm: 02
Tổ: 01
BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT
THÍ NGHIỆM 1: XÁC ĐỊNH TỔN THẤT MA SÁT VỚI THÀNH ỐNG
1 Bảng xử lý số liệu:
Lưu lượng (l/p)
Tiết diện ống(m2) Tổn thất
áp suất thực tế (mH2O)
Tổn thất
áp suất
lý thuyết Hf(mH2 O)
Hệ số
ma sát f
Vận tốc (m/s)
Chuẩn số Reynolds
Ống trơn
16
16 0.00007854 0.16 0.738 0.022 3.395 37991.557
12 0.00007854 0.08 0.444 0.024 2.546 28493.668
8 0.00007854 0.035 0.218 0.026 1.698 18995.779
6 0.00007854 0.02 0.132 0.028 1.273 14246.834
Ống trơn
21
16 0.00017671 0.145 0.161 0.024 1.509 25327.705
12 0.00017671 0.085 0.097 0.026 1.132 18995.779
8 0.00017671 0.04 0.048 0.029 0.755 12663.852
6 0.00017671 0.025 0.029 0.031 0.566 9497.889
4 0.00017671 0.012 0.015 0.035 0.377 6331.926
Ống
trơn27
16 0.00034636 0.08 0.045 0.026 0.770 18091.218
12 0.00034636 0.05 0.028 0.028 0.577 13568.413
8 0.00034636 0.024 0.014 0.032 0.385 9045.609
6 0.00034636 0.013 0.008 0.034 0.289 6784.207
4 0.00034636 0.005 0.004 0.039 0.192 4522.804
Ống
nhám27
16 0.00028353 0.125 0.066 0.026 0.941 19995.556
12 0.00028353 0.075 0.040 0.028 0.705 14996.667
6 0.00028353 0.015 0.012 0.033 0.353 7498.334
4 0.00028353 0.005 0.006 0.038 0.235 4998.889
Ví dụ: Tính cho ống 16 , lưu lượng 16 (l/p)
Trang 2 Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất: V = Q
F =
Chuẩn số Reynolds: ℜ= V ρ D tđ
μ =
3.395∗1000∗0.01
Trong đó: ρ=1000 ( kg m 3 ) : khốilượng riêng của nước
D tđ ( m ) :đường kính tươngđương
μ ( 25 ℃ ) =8.937∗10 −4 : độ nhớt động lực học của lưu chất ( kg
ms )
Hệ số ma sát:
Vì 4000 ≤ ℜ≥ 100000 => f = 0.3164
ℜ 0.25 =
0.3164 37991.557 0.25 =0.022
Tổn thất áp suất lý thuyết:
H f = f LV
2
D 2 g =0.022
1.2∗3.395 2
Trong đó L: chiều dài ống dẫn, m
D: đường kính ống dẫn, m
2 Đồ thị
Trang 34 6 8 12 16 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000
Tổn thất áp suất thực tế (mH2O) Vận tốc (m/s)
Lưu lượng (l/p)
Bảng 1: Mối quan hệ giữa tổn thất cột áp và vận tốc
Đồ thị trên có dòng chất lỏng chảy rối.
THÍ NGHIỆM 2: XÁC ĐỊNH TRỞ LỰC CỤC BỘ
1 Bảng xử lý số liệu
Mứ c mở
Lưu lượng (l/p)
Độ chênh áp (mH2O)
Vận tốc dòng nước
Hệ số trở lực cục bộ
Áp suất động (mH2O)
Đường kính lỗ (m)
Tiết diện (m2)
Đột thu
4 0.035 0.849 0.9528 0.0367 0.01 0.00007853
8 0.145 1.698 0.9869 0.1469 0.01 0.00007853
12 0.31 2.547 0.9377 0.3306 0.01 0.00007853
16 0.56 3.396 0.9528 0.5877 0.01 0.00007853
Đột mở
4 0.005 0.192 2.6479 0.0019 0.021 0.00034636
6 0.02 0.289 4.7075 0.0042 0.021 0.00034636
8 0.02 0.385 2.6479 0.0076 0.021 0.00034636
12 0.05 0.577 2.9422 0.0170 0.021 0.00034636
16 0.09 0.770 2.9789 0.0302 0.021 0.00034636
Trang 46 0.011 0.289 2.5891 0.0042 0.021 0.00034636
8 0.012 0.385 1.5888 0.0076 0.021 0.00034636
12 0.014 0.577 0.8238 0.0170 0.021 0.00034636
16 0.016 0.770 0.5296 0.0302 0.021 0.00034636 1/4 2.5 1.38 0.15 1253.703 2 0.0011 0.019 0.00028353 2/7 5 0.93 0.29 211.2217 0.0044 0.019 0.00028353 1/3 8 0.475 0.47 42.1414 0.0113 0.019 0.00028353 1/2 9.5 0.085 0.56 5.3477 0.0159 0.019 0.00028353 2/3 10 0.03 0.59 1.7034 0.0176 0.019 0.00028353 5/6 10 0.015 0.59 0.8517 0.0176 0.019 0.00028353
1 10 0.01 0.59 0.5678 0.0176 0.019 0.00028353
Ví dụ: Tính cho đột thu với mức lưu lượng là 4 (l/p)
Lưu lượng của dòng chảy trog ống:
Q= 4∗10
−3
−5 ( m 3
s )
Tiết diện ống:
F= πD
2
π∗0.01 2
−5 ( m 2 )
D: đường kính trong của ống,m
Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất trong ống:
V = Q
F =
m
s )
Áp suất động:
P đ = V 2
0.849 2
Hệ số trở lực cục bộ:
k = P tt
P đ =
0.035
2 Đồ thị
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Độ mở van
H1: Biểu diễn mối quan hệ giữa độ mở van và tổn thất áp suất
Trang 51/4 2/7 1/3 1/2 2/3 5/6 1 0.0000
200.0000 400.0000 600.0000 800.0000 1000.0000 1200.0000 1400.0000
Hệ số trở lực cục bộ
Độ mở van
H2: Biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số trở lực cục bộ với độ mở van
1/4 2/7 1/3 1/2 2/3 5/6 1 0
2 4 6 8 10 12
0.0000 200.0000 400.0000 600.0000 800.0000 1000.0000 1200.0000 1400.0000
Độ mở van
H3: Biểu diễn hệ số trở lực cục bộ theo lưu lượng
Trang 6THÍ NGHIỆM 3: ĐO LƯU LƯỢNG DỰA VÀO ĐỘ CHÊNH ÁP
a Khảo sát hệ số lưu lượng của màng chắn và Ventury
Màng chắn
Lưu lượng (l/p)
Tổn thất áp suất thực tế (mH2O)
Hệ số K Hệ số Cm Tiết diện
ống
Tiết diện thu hẹp đột ngột
Hệ số Cm trung bình
4 0.012 0.00001104 3 55.1100805 0.0003463 6 0.000201062
52.811826
6 0.027 0.00001104 3 55.1100805 0.0003463 6 0.000201062
3 49.2919545
0.0003463
6 0.000201062
12 0.122 0.00001104
0.0003463
6 0.000201062
16 0.21 0.00001104 3 52.6953159 0.0003463 6 0.000201062
Ventury
Lưu lượng (l/p)
Tổn thất
áp suất thực tế (mH2O)
Hệ số K Hệ số Cv Tiết diện ống ống thu hẹp Tiết diện trung bình Hệ số Cv
4 0.011 1.10429E-05 57.561 0.00034636 0.0002011
55.917
6 0.025 1.10429E-05 57.273 0.00034636 0.0002011
8 0.05 1.10429E-05 53.997 0.00034636 0.0002011
12 0.11 1.10429E-05 54.607 0.00034636 0.0002011
16 0.185 1.10429E-05 56.144 0.00034636 0.0002011
Ví dụ: Tính cho màng chắn với lưu lượng 4 (l/p)
Tiết diện ống:
A 1 = π D 2
π∗0.021 2
4 =¿ 3.4636* 10 −4
( m 2
)
Trang 7 Tiết diện ống thu hẹp:
A 2 = π Dth 2
π∗0.016 2
4 = ¿ 2.0106* 10 −4 ( m 2 )
Hệ số K:
K= A 2
√ 1−( A 2
A 1 )
2 √ 2 g γ =
3.4636∗10 −4 )
2 √ 2∗9.81 9810 = 1.10429* 10 −5
Hệ số Cm:
Cm= Qtt
K √ ∆ P =
60
∗ √ 0.012 =¿
55.1100805
b Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, Ventury, Ống Pito
Lưu lượng thực tế (l/p)
Lưu lượng thực tế (m3/s)
Lưu lượng tính toán (m3/s) Tổn thất áp suất
Hệ số Cm, Cv
Màng chắn
Ventury
Ống pito
Ví dụ: Tính cho Màng chắn
Trang 8Lưu lượng tính toán:
Qtt=Cm
[ A 2
√ 1− A 2
A 1
2 √ 2 g ( ∆ P
γ ) ] =55.11
−4
2 √ 2∗9.81 9810 ] =¿
6.3898* 10 −5 ( m 3 /s)
Ống Pito:
V = √ 2 ∆ P tt
ρ = √ 2∗0.003 1000 =2.45∗10
−3
Fpitot = π ¿ ¿ = 4.906∗10 −4 m 2
Qtt = V * Fpito = ( 2.45∗10 −3
) ∗( 4.906∗10¿¿−4 )=¿ ¿ 1.2024* 10 −6
0 5E-05 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003
Lưu lượng thực tế (m3/s) Lưu lượng tính toán
Độ chênh lệch áp suất
H4: Biểu diễn mối quan hệ giữa lưu lượng tính toán so với lưu lượng thực tế tính theo độ chênh lệch áp suất của màng chắn
