Báo cáo thí nghiệm hóa lý bài 1

GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
BÀI THÍ NGHIỆM
XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT DƯ, CHÂN KHÔNG, TUYỆT ĐỐI - TLĐC01
I. Nhiệm vụ:
1. Tính toán áp suất dư.
2. Tính toán áp suất tuyệt đối.
3. Tính toán áp suất chân không.
4. Xác định trọng lượng riêng của chất lỏng.
II. Thiết bị thí nghiệm:
Thiết bị đo áp suất thủy tĩnh của chất lỏng có sơ đồ như sau:
• Thiết bị gồm bình A, B chứa chất lỏng (nước). Bình B cố định, bình A có thể nâng lên
hoặc hạ xuống bằng tay quay để tạo áp suất dư (nâng lên) hoặc áp suất chân không(hạ
xuống).
• Không khí trong bình B thông với không khí trong ống số 1,3,5.
• Không khí trong ống số 2,4 thông với khí trời áp suất p
a
.
• Ống số 5 dùng để biết mực nước trong bình B.
• Chất lỏng trong ống 1-2 và 5 là nước, chất lỏng trong ống 3-4 là dầu.
III. Các bước thí nghiệm:
Bước 1: Tạo áp suất dư.
1. Hạ bình A xuống thấp nhưng tránh tràn nước ra khỏi bình A, mở van K và đợi đến lúc
mực nước ở 2 đầu ống 1-2 và 3-4 cân bằng nhau và mức chất lỏng cố định - lúc này
mực nước 2 bình A, B đã cân bằng, áp suất không khí trong bình B lúc này là p
a
.
2. Khóa van K, quay tay quay để nâng bình A lên. Chất lỏng chảy từ bình A qua bình B
và làm cho khối không khí đệm có áp suất từ p
a
=> p
o

>p
a
. Chờ đợi đến khi mực nước

SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 1
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
trong bình A và B cân bằng nhau – lúc này mức chất lỏng trong ống 1-2 và 3-4 thay
đổi do khối không khí đệm trong bình B tăng lên và truyền đi nguyên vẹn đến lớp
không khí trong ống số 6, 1 và 3. Lúc này mức chất lỏng trong các ống 1-2 và 3-4 lần
lượt là: h
1
, h
2
, h
3
, h
4
. Đọc các trị số và lập bảng tính toán áp suất dư, γ
dầu
.
Bước 2: Tạo áp chân không.
1. Giữ cố định vị trí bình A sau khi đọc các trị số h ở bước 1. Mở van K và đợi đến lúc
mực nước ở 2 đầu ống 1-2 và 3-4 cân bằng nhau và mức chất lỏng cố định - lúc này
mực nước 2 bình A, B đã cân bằng, áp suất không khí trong bình B lúc này là p
a
.
2. Khóa van K, hạ bình A xuống thấp nhưng tránh tràn nước ra khỏi bình A. Chất lỏng
chảy từ bình B qua bình A và làm cho khối không khí đệm có áp suất từ p
a
=> p

o
<p
a
.
Chờ đợi đến khi mực nước trong bình A và B cân bằng nhau – lúc này mức chất lỏng
trong ống 1-2 và 3-4 thay đổi do khối không khí đệm trong bình B giảm xuống và
truyền đi nguyên vẹn đến lớp không khí trong ống số 6, 1 và 3. Lúc này mức chất lỏng
trong các ống 1-2 và 3-4 lần lượt là: h
1
, h
2
, h
3
, h
4
. Đọc các trị số và lập bảng tính toán
áp suất chân không, γ
dầu
.
Bước 3: Lặp lại 2 bước trên để thu thập các số thí nghiệm tiếp theo.
IV.Bản số liệu và các bước tính toán :
No Ap suất h
1
(mm)
h
2
(mm)
h
3
(mm)

h
4
(mm)
∆h
12
(mm)
∆h
34
(mm)
P
0
γ
dầu
(N/m²) (N/m³)
1 Dư 19 34,50 37 53,20 15,50 16,20 152,055 9386,1
2 Dư 19,30 34 37,20 52,50 14,70 15,30 144,207 9425,3
3 Dư 22,50 31,50 40,30 49,50 9 9,20 88,290 9596,7
4 Dư 17 36 35 55 19 20 186,390 9319,5
5 Dư 19,2 34 37 53 14,80 16 145,188 9074,3
1 Chânkhông 37,50 16 56,60 34 -21,50 -22,60 -210,915 9332,5
2 Chânkhông 35,80 18 54,50 35,80 -17,80 -18,70 -174,618 9337,9
3 Chânkhông 38 15,50 57 33 -22,50 -24 -220,725 9196,9
4 Chânkhông 35,80 17,80 54,80 35,70 -18 -19.1 -176,580 9245
5 Chânkhông 34,20 19,20 53 37,20 -15 -15.80 -147,150 9313,3
γ
dầu
Trung b×nh
9322.70
Nội dung và trình tự các bước tính toán : ;
Ta có :

∆h
12
=/h
1
-h
2
/ (m) ; ∆h
34
=/h
3
-h
4
/ (m)
P
0
=∆h
12.
γ
nước
(N/m²)

; với γ
nước
=9810 (N/m³)


γ
dầu
= P
0

/∆h
34
(N/m³)

V. Kết luận:
từ kết quả nhạn được,ta có

γ
dầu tb
=9322.70(N/m³)

và
γ
dầuthực theo lí thuyết
=8338.5
(N/m³)
.
Ta thấy có sự chênh lệch khá lớn
∆y =994.2(N/m³)
chứng tỏ thí nghiệm chưa
thật sự chính xác .sở dĩ như vậy do dụng cụ đo và thanh chia độ quá lơn
l m sai s khi thí nghi m.à ố ệ

SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 2
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
BÀI THÍ NGHIỆM
XÁC ĐỊNH TỔN THẤT VÀ LƯU LƯỢNG - TLĐC02
I. Nhiệm vụ:
1. Tính toán tổn thất dọc đường và so sánh kết quả tính toán với số liệu đo lường.
2. Tính toán tổn thất cục bộ (độ mở, đột thu, uốn cong…)

3. Đo lưu lượng bằng ống Pitô (Pitot), Venturri và so sánh với thực đo
4. Đo lưu lượng bằng lỗ, vòi và so sánh với kết quả thực đo.
5. Tính toán độ chênh áp suất trong các mặt cắt ngang của ống Venturi và so sánh với kết
quả thực đo.
II. Thiết bị thí nghiệm:
Thiết bị thí nghiệm thủy lực HM 112 (Hydrodynamics Trainer 112) cho phép sinh viên thí
nghiệm đo lường dòng chảy và áp suất, cũng như định lượng những đặc tính tổn thất và áp
suất của hệ thống ống. Hình ảnh thiết bị như sau:
(Ghi chú: Hình ảnh trên chỉ là minh họa các bộ phận thiết bị, vị trí của bộ phận
thứ 11- van điều khiển lưu lượng vào (inflow) thực tế ở phía bên trái, trên hình ở bên
phải).

SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 3
Ống dây nối mềm đường kính lớn
Ống dây nối mềm đường kính nhỏ
Khay nhựa hứng chất lỏng
Van điều khiển lưu lượng vào
tuyến đo lường-Bộ phận thứ 11
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
III. Mô tả chi tiết các bộ phận thiết bị
1.Các bộ phận thiết bị :
(Hình .2)
1. Hộc đựng thiết bị thí nghiệm.
2. Thùng đựng chất lỏng 70l có lỗ kính để kiểm tra mức chất lỏng.
3. Máy bơm chìm, cột nước 6.5m, Q=100l/min.
4. Hộp điện (có cầu dao bật tắt điện cho toàn hệ thống máy (nút màu đỏ bên phải,
ấn vào sẽ tắt-rút ra mở mạch điện) và công tắc tắt mở bơm (công tắc màu đỏ bên
trái)).
5. Hộp chuyển đổi (tín hiệu) với màn hình kỹ thuật số. Áp suất có đơn vị mmbar,
lưu lượng có đơn vị l/min.

6. Ống đo mức áp kế - bộ phận đo áp suất, Max:680mm nước.
7. 6 ống đo áp kế (hệ thống ống Venturi) - Bộ phận đo áp suất.
8. Bộ cảm biến áp suất điện tử (chuyển tín hiệu áp suất qua tín hiệu số) - bộ phận đo
áp suất.
9. Nhiệt kế (đo nhiệt độ của chất lỏng đang thí nghiệm để xác định ν)
10. Bộ cảm biển lưu lượng dòng chảy kiểu cánh quạt.
11. Van cầu dùng để điều khiển lưu lượng vào (inflow) tuyến đo lường.
12. Các đối tượng đo lường có thể hoán đổi-thay thế (Venturi, Pitot, v.v…)
13. Các tuyến đo lường cố định (tổn thất dọc đường, cục bộ…) L=1000mm
14. Van xả lưu lượng của thùng đựng chất lỏng, dùng để xả lưu lượng trong thùng
khi không thí nghiệm một thời gian dài.
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 4
Van nghiêng để điều
chỉnh lưu lượng qua
tuyến đo lường số 1
Dòng chảy ra khỏi tuyến đo
lường - Outflow
Dòng chảy vào tuyến đo lường -
Inflow
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
2. Các đối tượng đo lường (thí nghiệm) và tuyến đo lường:
Các tuyến đo lường có thể hoán đổi:(bộ phận thứ 12) số thứ tự chính là số của tuyến đo
lường.
1. Tuyến đo lường cho các đối tượng đo lường có thể hoán đổi (Interchangeable
measuarements objects) như ống Venturi, Pitot, van (van nghiêng, van màng
chắn, van cầu v.v…) và lỗ vòi, bố trí ở vị trí như giới thiệu ở bộ phận thứ 12 hình
vẽ H.2).
Các tuyến đo lường gắn cố định:(bộ phận thứ 13)
2. Ống thép mạ lớp kẽm dày 0.5”: St. ∅:16mm
3. Ống đồng 18x1: Cu 18x1. ∅:16mm

4. Ống nhựa PVC PVC 20x1.5 ∅:17mm
5. Đoạn ống có mặt cắt ngang đột thu PVC 20-16. ∅:17 - 14.6mm
6. Đoạn ống có mặt cắt ngang đột mở PVC 20-32. ∅:17 – 28.6mm
7. Các đoạn ống uốn cong PVC 20x1.5. ∅:17mm
(Trên tuyến đo lường thí nghiệm có đối tượng đo lường)
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 5
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
III. Các bước thí nghiệm:
Bước1. Chọn đối tượng đo lường và lắp ráp tuyến đo lường.
Chọn đối tượng đo lường thí nghiệm (ống St, Cu, PVC, Venturi, Pitot v.v ). Nối các điểm
nối sau van lưu lượng (bộ phận thứ 11) với cửa vào (inflow) của tuyến đo lường số
1,2,3,4,5,6,hoặc 7 tương ứng với đối tượng đo lường thí nghiệm và nối cửa ra (outflow) của
tuyến đo lường số 1,2,3,4,5,6,hoặc 7 tương ứng với đường ống xả về thùng chứa bằng ống
dây mềm (ống dây mềm có đường kính lớn nhất). Dùng 2, 3 khay nhựa đặt dưới các mặt cắt
cần đo áp suất của tuyến đo lường nhằm mục đích hứng chất lỏng thừa chảy ra khi tháo lắp
các khớp nối của dây mềm.
Bước2. Nối các điểm đo áp suất với bộ phận đo áp suất.
Dùng các đoạn ống đây mềm (ống dây có đường kính nhỏ) để nối các điểm đo áp suất của đối
tượng đo lường thí nghiệm với thiết bị đo áp suất (thiết bị số 8). Các đối tượng đo lường thí
nghiệm đó có thể là 1 trong 7 đối tượng được nêu ở mục II.2. Một đầu của ống dây mềm nối
tại lỗ của mặt cắt cần xác định áp suất thủy động của đối tượng đo lường thí nghiệm, đầu kia
sẽ nối vào lỗ của bộ phận đo áp suất (bộ phận thứ 8 như đã mô tả ở mục II.1-tùy bài thí
nghiệm). Chú ý nối theo tuần tự (từ thượng lưu đến hạ lưu của đối tượng đo lường) các lỗ tại
các mặt cắt cần đo áp suất với thứ tự các điểm đo của lỗ đo áp suất trên bộ phận đo áp suất.
Cụ thể như sau:
Đối với các đoạn đo lường gắn cố định:
1) Khi đo tổn thất dọc đường qua tuyến đo lường số 2, 3, hoặc số 4 (St, Cu, PVC)
hoặc tổn thất cục bộ (mở rộng hoặc thu hẹp đột ngột) ở tuyến đo lường số 5 hoặc
số 6 thì ta dùng 2 đến 3 đoạn ống dây mềm. Với đoạn ống dây mềm thứ nhất, một
đầu nối với lỗ của mặt cắt thượng lưu (p

1
) của đối tượng đo lường thí nghiệm và
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 6
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
đầu kia nối tại lỗ của điểm đo áp suất p
1
của bộ cảm biến áp suất điện tử (bộ phận
thứ 8); tương tự với đoạn ống dây mềm thứ hai, một đầu nối với lỗ của mặt cắt hạ
lưu (p
2
) của đối tượng đo lường thí nghiệm và đầu kia nối tại lỗ của điểm đo áp
suất p
2
của bộ cảm biến áp suất điện tử (bộ phận thứ 8). Riêng đo tổn thất đột mở
hoặc đột thu thì dùng dây mềm thứ 3 nối với một điểm đo áp suất bất kỳ trên hệ
thống đo áp để tránh dòng tia phun ra ngoài (thường là p
3
) .
2) Khi đo tổn thất cục bộ trên tuyến ống uốn cong số 7. Dùng 6 đoạn ống dây nối
mềm để lần lượt nối các điểm cần đo áp suất trên các mặt cắt từ thượng lưu đến hạ
lưu của tuyến ống đo lường (đối tượng đo lường thí nghiệm) với áp suất p
1
, p
3
, p
4
,
p
5
, p

6
, p
7
của bộ cảm biến áp suất điện tử (bộ phận thứ 8).
3) Khi đo tổn thất cục bộ trên tuyến đo lường số 1 khi đối tượng đo lường là ống
Venturi. Thao tác tương tự như ở bước 2.2 trên.
Đối với các đoạn (tuyến) đo lường có thể hoán đổi:
4) Sau khi lắp đối tượng đo lường (đối tượng thí nghiệm) vào (tùy bài thí nghiệm mà
lắp đối tượng đó là Venturi, Pitot, van, vòi v.v
a. Đối với ống Venturi: Xem bước 2.3 ở trên.
b. Đối với ống Pitot, van: Xem bước 2.1 ở trên.
Bước3. Kiểm tra lại các điểm nối
Kiểm tra lại các điểm nối để tránh tia nước phun ra tại chỗ hở của các điểm nối làm hư hỏng
thiết bị như máy tính v.v Kiểm tra theo chiều của dòng chảy đi từ van lưu lượng (bộ phận
thứ 11) => ống dây mềm => tuyến đo lường => ống dây mềm; cũng như kiểm tra tất cả các
điểm nối giũa 2 đầu các ống dây mềm nối các mặt cắt đo áp suất và các thiết bị đo áp suất (bộ
phân thứ 6, 7 hoặc 8).
Bước4: Điều chỉnh các thông số trước khi thao tác thu thập số liệu thí nghiệm.
a. Kiểm tra chất lỏng đầy trong thùng hay chưa? Nếu không đủ lượng chất lỏng trong thùng
thì phải cung cấp chất lỏng vào (cho lượt thí nghiệm đầu tiên).
b. Nếu đo áp suất bằng ống đo mức áp kế (manoneters):
I. Thiết bị đo áp suất bằng 2 hoaawcj ống đo áp (bộ phận thứ 6) thì xem thêm
chi tiết mục V.3.
II. Thiết bị đo áp suất bằng bộ cảm biến điện tử (bộ phận thứ 8) thì cem thêm
chi tiết mục VII.2.
Bước5. Vận hành hệ thống đo đạc
Tắt máy bơm nếu nó đang hoạt động. Mở van điều chỉnh lưu lượng Q (bộ phận thứ 11) và van
nghiêng trên tuyến đo lường số 1 (nếu thí nghiệm trên tuyến đo lường số 1) với góc mở nhỏ
đủ để chất lỏng sẽ lưu thông trong hệ thống. Bật máy bơm trên hộp điện. Sau khi được bơm,
chất lỏng vận chuyển qua thiết bị cảm ứng lưu lượng để đo lưu lượng thực tế Q

tđo
và chất lỏng
với lưu lượng Q
tđo
đó tiếp tục chảy qua van điều chỉnh lưu lượng (van số 11) đến ống dây
mềm và chảy vào một trong 7 tuyến đo lường đã mô tả ở trên. Trên mỗi tuyến đo lường ta có
thể xác định áp suất tại lỗ của các mặt cắt của tuyến ống đo lường thông qua các ống nối mềm
được nối giữa các lỗ tại các mặt cắt và thiết bị đo áp suất như mô tả ở hình vẽ H.2 bộ phận thứ
8. Sau đó chất lỏng chảy qua dây mềm và trở vể thùng chứa để được bơm tuần hoàn ở vòng
bơm tiếp theo.
Bước 6. Tiến hành đo đạc.
Sau khi đã ổn định ở một cấp lưu lượng nào đó.
• Mở phần mềm hiển thị thông số đo đạc trên máy tính và chọn đối tượng đo lường
tương ứng. Tiến hành nhấn nút Start để ghi dữ liệu vào trong máy tính
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 7
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
• Điều chỉnh van lưu lượng Q (bộ phận thứ 11) hoặc van nghiêng (khi thí nghiệm trên
tuyến đo lường số 1) để có các cấp lưu lượng từ nhỏ đến lớn, mỗi cấp Q
tđo
>15l/min và
nên chênh nhau 5-10 lít/min, thời gian duy trì mỗi cấp là 30-40 giây. Mỗi nhóm cần
có ít nhất 5 cấp lưu lượng, mỗi cấp lưu lượng để có số liệu tính toán.
Hình 3. Màn hình lựa chọn đối tượng thí nghiệm
VI. ĐO ÁP SUẤT BẰNG BỌ CẢM BIẾN ĐIỆN TỬ
(Electronic pressure measurement)(bộ phận thứ 8)
1.Mô tả và các thông số thiết bị:
• Bộ phận này có 7 van thông khí (vent valves) và 7 điểm nối (được đánh nhãn từ p
1
, p
2

,
p
3
, p
4
, p
5
, p
6
, p
7
) để đo áp suất tại các mặt
cắt của đối tượng đo lường.
• Nó cho phép xác định áp suất dư, và độ
chênh áp suất, số liệu được hiển thị trên
màn hình kỹ thuật số (bộ phận thứ 5) và có
thể chuyển tín hiệu thông qua card chuyển
đổi để hiện số liệu trên màn hình máy tính.
• Sự khác nhau giữu áp suất p
1
và p
2
là : (p
1
-
p
2
)= 0-200mbar. Áp suất dư có thể được
đo khi nối với điểm nối p
3

, p
4
, p
5
, p
6
và p
7
.
2. Lắp ráp và sử lý kỹ thuật bộ cảm biến đo áp:
a. Thao tác lắp đối tượng đo lường như bước
1,2,3 như mục IV, và bước 4.a.
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 8
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
b. Thông khí
• Đóng tất cả các van thông khí.
• Nối các điểm đo áp suất trên đối tượng đo lường và các điểm đo áp suất đã được
đánh nhãn p
1
, p
2
, p
3
, p
4
, p
5
, p
6
, p

7
tương ứng bằng các dây mềm.
• Mở van lưu lượng vào (inflow) và van xả (outflow) ở trước và sau đối tượng đo
lường.
• Bật công tắc để máy bơm hoạt động.
• Điều khiển đóng mở từ từ các van thông khí (vent valves) đển khi không còn bọt
khí xuất hiện trên đối tượng đo lường và ống dây nối mềm.
• Chú ý: Không bao giờ mở van thông khí ở điểm nối p
i
(i= 1 to 7) nếu điểm nối thứ
i không có dây nối mềm nối vào. Mục đích để tránh chất lỏng phun ra từ điểm thứ
i gây nguy hiểm đến các thiết bị điện tử.
c. Thao tác trước khi thí nghiệm đo đạc số liệu trên hộp
chuyển đổi tín hiệu với màn hình kỹ thuật số:
• Mở van điều chỉnh lưu lượng inflow và outflow
trước và sau đối tượng đo lường. Bật máy bơm
chạy khoảng 20-30 giây để hệ thống thông
suốt.
• Đóng van điều chỉnh lưu lượng chảy vào
(inflow), tắt máy bơm.
• Tháo rời một đầu của các ống dây mềm ra khỏi
bộ phận cảm biến tại tất cả các vị trí đã đánh
nhãn: p
1
, p
2
, p
3
, p
4

, p
5
, p
6
, p
7.
• Để nguyên trạng thái trên và xoay các nút trên
bộ chiết áp (potentiometer for offset) để chỉ số
áp suất trên màn hình của bộ cảm biến áp suất
trở về trạng thái bằng 0. Qua thực tế thí
nghiệm, điều này rất khó sảy ra, theo kinh nghiệm nên vặn các nút sao cho trên các
màn hình áp suất p
1
=p
2
=p
3
=p
4
=p
5
=p
6
=p
7
= const = càng nhỏ càng tốt.
• Gắn lại các ống dây mềm và tiến hành thí nghiệm.
d. Thao tác tiếp tục như bước 5.
IV. THÍ NGHIỆM VỚI CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐO LƯỜNG
1. Xác định tổn thất dọc đường trên tuyến đo lường số 2,3,4: Đối tượng đo lường: ống St,

Cu, PVC.
Mục đích: xác định tổn thất dọc đường và so sánh kết quả tính toán với số liệu thực đo.
Thông số vật liệu:
No Vật liệu
Chiều dài
(mm)
đường kính trong
(mm)
Độ nhám
K=∆ (mm)
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 9
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
1 Ống đồng Cu 1000 16 0.001
2 Ống nhựa PVC 1000 16 0.001
3 Ống thép St 1000 17 0.1
Hệ số nhớt động học: Người thí nghiệm đọc nhiệt độ của chất lỏng thí nghiệm
Nhiệt độ
Độ nhớt động học ν
(10
-6
m
2
/s)
Nhiệt độ
Độ nhớt động học ν
(10
-6
m
2
/s)

11 1.261 21 0.980
12 1.227 22 0.957
13 1.194 23 0.935
14 1.163 24 0.914
15 1.134 25 0.894
16 1.106 26 0.875
17 1.079 27 0.856
18 1.055 28 0.837
19 1.028 29 0.812
20 1.004 30 0.801
Nội dung và trình tự các bước tính toán :
Đổi đơn vị :1(l/min)=(10-³)/60 (m³/s)
1(mbar)= 10² (N/m²)
1(mm) = 10-³ (m)
Áp dụng phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 ở hai đầu ống .
Ta có:
z
1
+ p
1
/γ+ v
1
/2g= z
2
+ p
2
/γ+ v
2
/2g+hw (1)
Trong đó: z

1
= z
2
(do ống đặt nằm ngang)
v
1
= v
2
=v
hw =h
d
+ h
c
= h
d
(do h
c
≈ 0)
Từ (1) ,Suy ra: h
dđo
= hw= (p
1
─ p
2
) /γ ; (trong đó γ=9810N/m³ )
Thay (p
1
─ p
2
) vào ta tính được tổn thất thực đo.

SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 10
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
Mặt khác , ta có:
Q=v.ω => v=Q/ω=4Q/(π.d
2
) (m/s²)
Mà : R
e
=(v.d)/ν ; với ν là độ nhớt động học . Ở 27˚C thì ν=0,856.10
-6
m
2
/s
Nếu:khi 2320<Re<10
5
chế độ chảy rối thành trơn (Blasius)
=>hệ số tổn thất dọc đường :
4
Re
3164.0
=
λ
khi 65.(d/∆)<Re<1300.(d/∆) chế độ chảy rối thành trơn nhám (Colebrook):
=>hệ số tổn thất dọc đường :
2
27.0
.Re
51.2
lg*2
−

∆
















+=
d
λ
λ
Cuối cùng: Dùng công thức tính tổn thất dọc đường:
Ta lần lượt thay số vào sẽ tính được tổn thất dọc đường tính toán h
dttoán
(m) và tổn thất dọc
đường thực đo h
dđo
(m)
Công thức tính sai số=/h
dttoán

–h
dđo
/
Bảng số liệu đôí với ống kẽm :
No p
1
─ p
2
(mbar)
Đường
kính bên
trong
Lưu lượng Vận tốc V
(m/s)
Số Reinold
R
e
d/∆
l/min m
3
/s
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
1
40.3711
17
27.5358
0.00045893 2.022 40154.4 0.17
2
26.2939
17

22.0219
0.00036703 1.617 32113.7
0,17
3
13.4033
17
15.1833
0.00025306 1.115 22141.2
0,17
No Chế độ chảy
Công thức
tính toán
Hệ số tổn
thất dọc
đường λ
Tổn thất
tính toán
h
dttoán
(m)
Tổn thất
thực đo
h
dđo
(m)
Sai số
(7) (8) (9) (10) (11) (12)
1 Thành trơn
0,0224 0.2742
0,4104

0.1362
2 Thành trơn
0.0236 0.1855
0,2656
0.0801
3 Thành trơn
0.0259 0.0968
0,1353
0.0385
Bảng số liệu đối với ống đồng :
No
p
1
─ p
2
(mbar)
Đường
kính bên
trong
Lưu lượng Vận
tốc V
(m/s)
Số
Reinold
R
e
d/∆
l/min m
3
/s

(1) (2) (3) (4) (5) (6)
1
36.0010
16
27.559
5
0.00045933 2.0219 37824.9
16
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 11
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
2
25.9277
16
22.884
6
0.00038141 1.6170 31408.7
16
3
16.9531
16
18.161
5
0.00030269 1.1149 24926.3
16
No Chế độ chảy
Công thức
tính toán
Hệ số tổn
thất dọc
đường λ

Tổn thất
tính toán
h
dttoán
(m)
Tổn thất
thực đo
h
dđo
(m)
Sai số
(7) (8) (9) (10) (11) (12)
1 Thành trơn
0.02269 0.29626
0,36578
0.06952
2 Thành trơn
0.02377 0.21400
0,26280
0.04880
3 Thành trơn
0.02518 0.14280
0,17505
0.03225
Bảng số liệu đối với ống nhựa PVC :
No
p
1
─ p
2

(mbar)
Đường
kính bên
trong
Lưu lượng Vận tốc
V
(m/s)
Số
Reinold
R
e
d/∆
l/min m
3
/s
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
1
25.6348
16
28.047
4
0.00046746 2.0595 38494.5
16
2
20.5371
16
24.775
8
0.00041293 1.8192 34004.3
16

3
14.1846
16
19.718
4
0.00032864 1.4479 27063.1
16
No Chế độ chảy
Công thức
tính toán
Hệ số tổn
thất dọc
đường λ
Tổn thất
tính toán
h
dttoán
(m)
Tổn thất
thực đo
h
dđo
(m)
Sai số
(7) (8) (9) (10) (11) (12)
1 Thành trơn
0.0226 0.30550
0,26091
-0.04459
2 Thành trơn

0.0233 0.24590
0,21144
-0.03446
3 Thành trơn
0.0247 0.16490
0,14185
-0.02305
Nhận xét và kết luận:
Ta nhận thấy sai số tương đối nhỏ chứng tỏ thí nghiệm tương đối chính xác.Măt khác ta thấy
trong 3 loại ống thì ống nh a ự là ít tổn thất nhất kế đến là ống ngđồ và kế đến nửa là ống
kẽm .Vµ xét về mặt kinh tế thì dùng ống nhựa là lợi nhất .Do đó để vừa giảm tổn thất vừa có
lợi về kinh tế thì ta nên dùng ống nhựa.
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 12
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
2. Xác định tổn thất cục bộ trên tuyến đo lường số 5 và 6:
Đối tượng đo lường là ống nhựa PVC có tổn thất cục bộ đột mở và đột thu.
Mục đích: xác định hệ số tổn thất
cục bộ theo công thức lý thuyết
và so sánh kết quả tính toán với
số liệu thực đo.
Tính toán và so sánh tổn thất:
Tuyến đo lường số 5: đột thu 20-
16 có các đường kính bên trong
tương ứng là d
1
=17mm và
d
2
=14.6mm, chiều dài L=100mm.
Bản số liệu tổn thất cục bộ đột

thu :
No
p
1
─ p
2
(mbar)
Lưu lượng Q
tđo
V.tốc (m/s) Re
1
Re
2
d
1
/∆
d
2
/∆
l/min m
3
/s V
1
V
2
1
74.7803 26.9822
0.0004497
1.98124
2.686145 39347.08 45815.09

17 14.6
2
53.8721 22.8459
0.00038077
1.67752
2.274366 33315.28 38791.76
17 14.6
3
32.0996 17.6897
0.00029483
1.29891
1.761054 25796.19 30036.66
17 14.6
No
λ
1
.(L
1
/d
1
).(d
2
/d
1
)
4
λ
2
.(L
2

/d
2
) ζ
ttoan
ζ
lthuyết
Sai số
1
0.035946 0.07406303 1.504703 0.126586 -1.37812
2
0.037472 0.077209146 1.510139 0.126586 -1.38355
3
0.079894 0.082307744 1.449776 0.126586 -1.32319
Tuyến đo lường số 6: đột mở 30-20 có các đường kính bên trong tương ứng là d
1
=17mm và
d
2
=28.6mm, chiều dài L=100mmζ
lthuyết
=(2. h
vges.
g)/ V
2
2
(m)
Bản số liệu tổn thất cục bộ đột mở :
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 13
No
λ

1
λ
2
h
vges
2.h
vges
.g/V
2
2
d
1
(m) d
2
(m) 1-(d
2
/d
1
)
4
1
0.022465 0.021626 0.762286 2.070691
0,017 0,0146
0.455979
2
0.023419 0.022545 0.549155 2.080799
0,017 0,0146
0.455979
3
0.024966 0.024034 0.327213 2.067957

0,017 0,0146
0.455979
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
N
o
p
1
─ p
2
(mbar)
Lưu lượng Q
tđo
V.tốc (m/s) Re
1
Re
2
d
1
/
∆
d
2
/∆
l/min m
3
/s V
1
V
2
1

-25.9033 28.6460
0.048.10ˉ³
2.1034
0.7432 41773.3 24830.3 17 28,6
2
-20.1416 25.2574
0,421.10ˉ³
1.8546
0.6553 36831.9 21893.1 17 28,6
3
-8.9502 14.8734
0,248.10ˉ³
1.0921
0.3859 21689.3 12892.2 17 28,6
No
λ
1
λ
2
h
vges
2.h
vges
.g/V
2
2
d
1
(m) d
2

(m) 1-(d
2
/d
1
)
4
1
0.0221315 0.0252052
-0.26405 -9.370497 17.10ˉ
³
28.6.10ˉ³ -7.010663
2 0.0228392 0.026011
2
-0.20532 -9.372429 17.10ˉ
³
28.6.10ˉ³ -7.010663
3 0.026072 0.029693 -0.09124 -12.01013 17.10ˉ
³
28.6.10ˉ³ -7.010663
No
λ
1
.(L
1
/d
1
).(d
2
/d
1

)
4
λ
2
.(L
2
/d
2
) ζ
ttoán
ζ
lthuyết
Sai số
1 0.5214362 0.044065118 -2.925335 0.4181976 3.363547
2 0.5381087 0.045474064 -2.945349 0.4181976 6.0838535
3 0.6142776 0.051910877 -5.665656 0.4181976 6.0838535
Nội dung và trình tự các bước tính toán :
Đổi đơn vị :1(l/min)=(10-³)/60 (m³/s)
1(mbar)= 10² (N/m²)
1(mm) = 10-³ (m)
Ta có:
Q=v.ω => v=Q/ω=4Q/(π.d) (m/s²)
Mà : R
e
=(v.d)/ν ; với ν là độ nhớt động học . Ở 27˚C thì ν=0.856.10
-6
m
2
/s
Nếu:khi 2320<Re<10

5
chế độ chảy rối thành trơn (Blasius)
=>hệ số tổn thất dọc đường :
4
Re
3164.0
=
λ
khi 65.(d/∆)<Re<1300.(d/∆) chế độ chảy rối thành trơn nhám (Colebrook):
=>hệ số tổn thất dọc đường :
2
27.0
.Re
51.2
lg*2
−
∆

















+=
d
λ
λ
Công thức tính toán ζ
ttióan
được xác định theo phương trình Bernoulli viết cho 2 mặt cắt đi qua
2 điểm cần đo áp suất với mặt chuẩn nằm ngang đi qua trục ống của tuyến đo lường (trục của
2 ống có đường kính d
1
và d
2
). Trong đó có tính đển tổn thất cục bộ (đột mở hoặc đột thu) và
tổn thất dọc đường trước và sau khu tổn thất, mỗi đoạn tổn thất dọc đường có chiều dài
L
1
=L
2
= L/2 = 50mm.









+








−
















−−=
2
2
2

4
1
2
1
1
1
4
1
2
2
2
1
2
d
L
d
d
d
L
d
d
V
gh
vges
ttoan
λλζ
với h
vges
=∆p/γ=(P
1

-P
2
)/γ
Mặt khác .Ta có :
Công thức tính toán ζ
lthuyết
của đột thu:
ζ
lthuyết
=(2. h
vges.
g)/ V
2
2
(m)
Công thức tính toán ζ
lthuyết
của đột mở:
ζ
lthuyết
=[1–(ω/Ω)]² ; với ω/Ω = V
1
/ V
2
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 14
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
Công thức tính sai số=/ζ
ttoán
− ζ
lthuyết

/
Nhận xét và kết luận:
Ta thấy hệ số tổn thất ζ tương đối lớn
Đôí với tổn thất đột thu thì sai số tương đối lớn , còn tổn thất đột mở thì sai số nhỏ . Điều này
chứng tỏ trong quá trình đo có sai số
Kết luận : Nên hạn chế sử dụng những đường ống có những khúc mở rộng hay thu hẹp đột
ngột.
3. Xác định các hệ số tổn thất cục bộ trên tuyến đo lường số 7:
Đối tượng đo lường là ống nhựa PVC có tổn thất cục bộ
do uốn cong.
Mục đích: xác định hệ số tổn thất cục bộ của đoạn uốn
cong.
Tính toán hệ số tổn thất ζ: Hệ số tổn thất cục bộ phụ thuộc vào hình dạng hình học của
vùng tổn thất.
Đối với ống uốn cong có bán kính R>d (Bend): L=91mm, đường kính d=17mm.
Đối với ống uốn cong dạng khủy R<d (Elbow): L=183mm, đường kính d=17mm.
Bảng tính toán đối với mỗi vị trí tổn thất:
No
đường
kính
Chiều
dài L
Lưu lượng Q V.tốc
(m/s)
Re d/∆
λ
l/min m
3
/s
1 17

2 17
3 17
No
p
1
─ p
2
(mbar)
h
vges
2.h
vges
.g/V
2
λ.(L/d) ζ
ttoán
1 7,98
2 6,25
3 4,03
Nội dung và trình tự các bước tính toán :
Đổi đơn vị :1(l/min)=(10-³)/60 (m³/s)
1(mbar)= 10² (N/m²)
1(mm) = 10-³ (m)
Ta có:
Q=v.ω => v=Q/ω=4Q/(π.d) (m/s²)
Mà : R
e
=(v.d)/ν ; với ν là độ nhớt động học . Ở 27˚C thì ν=0.856.10
-6
m

2
/s
Nếu:khi 2320<Re<10
5
chế độ chảy rối thành trơn (Blasius)
=>hệ số tổn thất dọc đường :
4
Re
3164.0
=
λ
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 15
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
khi 65.(d/∆)<Re<1300.(d/∆) chế độ chảy rối thành trơn nhám (Colebrook):
=>hệ số tổn thất dọc đường :
2
27.0
.Re
51.2
lg*2
−
∆

















+=
d
λ
λ
Vì d
1
=d
2
nên công thức








+









−
















−−=
2
2
2
4
1
2
1
1

1
4
1
2
2
2
1
2
d
L
d
d
d
L
d
d
V
gh
vges
ttoan
λλζ
trở thành:
d
L
V
gh
vges
ttoan
.
2

2
λζ
−=
với h
vges
=∆p/γ=(P
1
-P
2
)/γ
Nhận xét và kết luận: kết quả tính toán gần đúng so với số liệu lý thuyêt.
4. Xác định lưu lượng trên tuyến đo lường số 1:
Đối tượng đo lường là ống Pitot, đường kính d=17mm.
Mục đích: Xác định lưu lượng và so sánh kết quả tính toán với số liệu thực đo.
Tính toán lưu lương Q
ttoán
và so sánh với Q
tđo
:
No
p
1
─ p
2
(mbar)
γ
21
2
pp
g

−
ω
(m²)
Q
ttoán
=V.ω
(m
3
/s)
Q
tđo
(l/min)
Q
tđo
(m
3
/s)
Sai số
1
27.4072
2.34
0,23.10ˉ³ 0,530.10ˉ³
27.1683
0,467.10ˉ³ 0,078.10ˉ³
2
21.7871
2.09
0,23.10ˉ³ 0,474.10ˉ³
24.1950
0,413.10ˉ³ 0,070.10ˉ³

3
12.8418
1.60
0,23.10ˉ³ 0,364.10ˉ³
18.6277
0,329.10ˉ³ 0,053.10ˉ³
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 16
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
Nội dung và trình tự các bước tính toán :
Đổi đơn vị :1(l/min)=(10-³)/60 (m³/s)
1(mbar)= 10² (N/m²)
1(mm) = 10-³ (m)
Áp dụng phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 ở hai đầu ống .
Ta có:
z
1
+ p
1
/γ+ v
1
/2g= z
2
+ p
2
/γ+ v
2
/2g+hw (1)
Trong đó: z
1
= z

2
= z

(do ống đặt nằm ngang)
v
1
= v
2
=v
=>z+ p
1
/γ+ v/2g= z+ p
2
/γ+ v/2g+hw
=>hw=( p
1
─ p
2
)/ γ
Mà: hw= v/2g => v=
γ
21
2
pp
g
−
(m/s)
Và:ω=πd²/4 (m²)
Công thức tính sai số=/ Q
ttoán

–

Q
tđo
/
Nhận xét và kết luận:
Ta thấy sai số nhỏ chứng tỏ máy đo tương đối chính xác.Quy trình th c hi n thí nghi m kháự ệ ệ
chính xác
5. Xác định áp suât trên tuyến đo lường số 1:
Đối tượng đo lường là ống Venturi, đường kính lần lượt tại các mặt cắt là:
d
1
=28.4mm, d
3
=22.5mm, d
4
=14.0mm, d
5
=17.2mm, d
6
=24.2mm, d
7
=28.4mm.
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 17
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
Mục đích:Ứng với mỗi cấp lưu lượng. Hãy xác định độ chênh áp suất : ∆p
i,i+1
=p
i
–p

i+1
(i=1,3,4,5,6,7).
Tính toán lưu lương (∆p
i,i+1
)
ttoán
và so sánh với (∆p
i,i+1
)
tđo
:
No Cấp lưu lượng Q
1
P
i
d (mm)
ω
(m
2
)
V
(m/s)
l/min m
3
/s mbar N/m
2
1
23.7110
23.7110
23.7110

0,3952.10ˉ
³
0,3952.10ˉ
191.9630
19196.3
28.4
0,633.10ˉ³ 0,6234
3
191.4210
19142.1 22.5 0,398.10ˉ³ 0,9939
4
162.8370
16283.7 14.0 0,154.10ˉ³ 2,5672
5
175.2870
17528.7 17.2 0,232.10ˉ³ 1,7008
6
180.2780
18027.8 24.2 0,460.10ˉ³ 0,8592
7
183.6080
18360.8 28.4 0,634.10ˉ³ 0,6238
No Cấp lưu lượng Q
2
P
i
d
(mm)
ω
(m

2
)
V
(m/s)
l/min m
3
/s mbar N/m
2
1
21.0730
21.0730
0,3512.10ˉ³
0,3512.10ˉ³
139.8190
13981.9
28,4 0,6335.10ˉ³ 0,5544
3
139.2430
13924.3
22,5 0,3976.10ˉ³ 0,8833
4
116.5430
11654.3
14,0 0,1539.10ˉ³ 2,2815
5
126.5430
12654.3
17,2 0,2324.10ˉ³ 1,5116
6
130.3860

13038.6
24,2 0,4600.10ˉ³ 0,7636
7
133.0960
13309.6
28,4 0,6335.10ˉ³ 0,5544
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 18
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
Q
j
(i) – (i+1) V
2
1+1
-V
2
1
(m/s)
2
(p
i
–p
i+1
)
ttoán
(N/m
2
)
(p
i
–p

i+1
)
tđo
(N/m
2
)
Sai số
1 1-4 6,2011
3103.71333 2912.6 -191.1133
4-7 -6,2011
-3103.71333 -2077.1 1026.6133
2 1-4 4,8980
2451.515225 2327.6 -123.9152
4-7 -4,8980
-2451.515225 -1655.3 796.2152
Nội dung và trình tự các bước tính toán :
1(mbar)= 10² (N/m²)
1(mm) = 10-³ (m)
Ta có: ω=πd²/4 (m²)
Và: Q=v.ω => v=Q/ω=4Q/(π.d
2
) (m/s²)
Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-4 và 4-7.
Ta có:
z
1
+ p
1
/γ+ v
1

/2g= z
2
+ p
2
/γ+ v
2
/2g (1)
Trong đó: z
1
= z
2
= z

(do ống đặt nằm ngang)
=> p
1
/γ+ v
1
/2g= p
2
/γ+ v
2
/2g
=>(p
1
─ p
2
)= (V
2
1+1

-V
2
1
).γ/2g (N/m
2
)
Công thức tính sai số=/(p
i
–p
i+1
)
ttoán
– (p
i
–p
i+1
)
tđo
/ (N/m
2
)
Nhận xét và kết luận:
Nh n xét:ậ Sai số lớn chứng tỏ : thiết bị thiếu chính xác .Trong quá trình th c hi n thí ự ệ
nghi m còn có nhiêu sai sótệ
K t lu n:ế ậ C n ki m tra c n th n d ng c thí nghi m tr t khi ti n h nh thí ngiêm va ầ ể ẩ ậ ụ ụ ệ ướ ế à
tuân theo ung trình t thí nghi mđ ự ệ
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D Trang: 19
GVHD:Lê Hùng Báo cáo TN Thủy lực cơ sở B
SVTH: Bùi Văn Sang-Lớp 06X3D
Trang: 20