Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, Ventury, Ống Pito.
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 thấtáp suất
thực tế (mH2O)
Tổn thất
áp suất
lý thuyết Hf(mH2 O)
Hệ số
ma sát f
Vận tốc (m/s) Chuẩn sốReynolds
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
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
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
Ống
nhám2
7
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
Ví dụ: Tính cho ống 16 , lưu lượng 16 (l/p)
Trang 2 Tiết diện ống: F= π D2
4 =
π∗0.012
4 =7.854∗10
−5
Lưu lượng: Q = 16∗10−3
60 =2.667∗10
−4 (m¿¿3/ s)¿
Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất: V = Q
2.667∗10−4 7.854∗10−5=3.395(m/s)
Chuẩn số Reynolds: ℜ=V ρ D tđ
3.395∗1000∗0.01 8.937∗10−4 =37991.557
Trong đó: ρ=1000(kg m3): khốilượng riêng của nước
D tđ (m) : đường kính tươngđương
:độ nhớt động lực học củalưu chất( kg
ms)
Hệ số ma sát:
Vì 4000 ≤ ℜ≥ 100000 => f =0.3164
ℜ0.25 =
0.3164 37991.5570.25=0.022
Tổn thất áp suất lý thuyết:
H f=f LV
2
D 2 g=0.022
1.2∗3.3952 0.021∗2∗9.81=0.738(mH 2O)
Trong đó L: chiều dài ống dẫn, m
D: đường kính ống dẫn, m
2 Đồ thị
Trang 31 2 3 4 5 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
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
Đột
mở
4 0.005 0.192 2.6479 0.0019 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
Van
5
1/4 2.5 1.38 0.15 1253.7032 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
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:
−3
60 =6.667∗10
−5 (m3
s )
Tiết diện ống:
2
4 =
π∗0.012
4 =7.853∗10
−5 (m2) D: đường kính trong của ống,m
Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất trong ống:
6.667∗10−5 7.853∗10−5=0.849(
m
s )
Áp suất động:
P đ=V2
2 g=
0.8492 2∗9.81=0.0367(mH 2O)
Hệ số trở lực cục bộ:
k = P tt
P đ=
0.035 0.0367=0.9528
Trang 52 Đồ thị
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
1/4 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
Độ mở van
H2: Biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số trở lực cục bộ với độ mở van
Trang 61/4 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
Lưu lượng (l/p) Hệ số trở lực cục bộ
Độ mở van
H3: Biểu diễn hệ số trở lực cục bộ theo lưu lượng
THÍ 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 thuhẹp đột ngột trung bìnhHệ số Cm
4 0.012 0.000011043 55.1100805 0.00034636 0.000201062 52.811826
6 0.027 0.000011043 55.1100805 0.00034636 0.000201062
8 0.06 0.000011043 49.2919545 0.00034636 0.000201062
12 0.122 0.000011043 51.851701 0.0003463
6 0.000201062
Trang 716 0.21 0.000011043 52.6953159 0.00034636 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 hẹpTiết diện trung bìnhHệ 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:
A1=π D2
4 =
4 =¿3.4636*10−4(m2)
Tiết diện ống thu hẹp:
A2=π Dth2
4 =
4 =¿2.0106*10−4(m2)
Hệ số K:
A1)
2√2 g γ =
2.0106∗10−4
√1−(2.0106∗10
−4
3.4636∗10−4)
2√2∗9.819810 = 1.10429*10−5
Hệ số Cm:
4∗10−3 60 1.10429∗10−5
∗√0.012=¿
55.1100805
b Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, Ventury, Ống Pito
Trang 8Lưu lượng
thực tế (l/p) Lưu lượng thực tế (m3/s) Lưu lượng tínhtoán (m3/s) Tổn thất áp suất Hệ số Cm, Cv
Màng
chắn
Ventury
Ống
pito
Ví dụ: Tính cho Màng chắn
Lưu lượng tính toán:
Qtt=Cm
[ A2
A1
2√2 g ( ∆ P
γ )]=55.11
[ 2.0106∗10−4
√1−(2.0106∗10
−4
3.4636∗10−4)
2√2∗9.819810 ]=¿
6.3898*10−5 (m3/s)
Ống Pito:
V = √2 ∆ P tt
ρ = √2∗0.0031000 =2.45∗10
−3
Trang 91 2 3 4 5 0
0
0
0
0
0
0
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