BÀI MẠCH LƯU CHẤT

MẠCH LƯU CHẤT
1) Nêu các phương pháp làm giảm trở lực trên đường ống dẫn.
 Trở lực trên đường ống dẫn :
1 Trở lực ma sát: P
m
=
2
52
2
Q
gD
L8
gD2
Lv
π
λ=λ
2 Trở lực cục bộ: P
c
=
g2
v
2
ξ
=
gD2
vl
2
tđ
λ
 Các phương pháp làm giảm trở lực trên đường ống dẫn :
1 Giảm L bằng cách chọn đường ống ngắn nhất.

2 Tăng D. Vì trở lực do ma sát tỷ lệ nghòch với D
5
nên khi tăng D ít thì P
m
giảm rất nhiều. Tuy nhiên, D tăng thì giá cả tăng nên cần chọn D thích hợp.
3 Giảm .
+ Hệ số trở lực  tỷ lệ thuận với . Chất lỏng muốn giảm trở lực thì
tăng nhiệt độ. Mà tăng nhiệt độ quá cao thì sẽ tạo bọt trong chất lỏng,
gây va đập thủy lực nên làm tăng trở lực, cho nên cũng cần chọn nhiệt
độ thích hợp .
+ Hệ số trở lực  còn phụ thuộc độ nhám của thành ống. Do đó cần tìm
cách giảm độ nhám trong ống.
4 Giảm  bằng cách chọn các dạng ống, van (và độ mở của van), vòi thích hợp.
2) Nêu các đặc điểm của áp suất thủy tónh.
 Trong chất lỏng tónh lực mặt chỉ có một thành phần theo phương pháp tuyến
với mặt tiếp xúc.
Ứng suất của lực mặt gọi là áp suất thủy tónh, kí hiệu p:
ω
ω
p
p
0
lim
→
=
 Áp suất thủy tónh có 2 tính chất:
1 Áp suất thủy tónh tác dụng thẳng góc với diện tích chòu lực và hướng vào bên
trong diện tích ấy.
2 Trò số áp suất thủy tónh tại một điểm bất kỳ không phụ thuộc hướng đặt của
diện tích chòu lực tại điểm này.

3) Hiện tượng xâm thực là gì? Nguyên nhân và tác hại của nó ra sao?
 Hiện tượng xâm thực :
Khi chất lỏng chuyển động vào miệng bơm ly tâm, do áp suất ở đây thấp hơn áp
suất khí quyển nên đã tạo điều kiện cho các khí hòa tan trong chất lỏng bốc hơi tạo ra
các bọt khí ở miệng hút của bơm. Các bọt khí này cùng chất lỏng sẽ chuyển động
trong cánh guồng. Khi đó áp suất lại tăng lên, khí lại hòa tan ngược vào chất lỏng. Do
quá trình bay hơi – ngưng tụ - hòa tan khí xảy ra rất nhanh, thể tích bọt khí tăng lên
và giảm đột ngột, dẫn đến áp suất trong các bọt khí có thể đạt tới 100-1000at. Hiện
tượng này gọi là hiện tượng xâm thực.
Hiện tượng xâm thực tạo ra các va đập thủy lực, bào mòn các kết cấu kim loại, tạo
ra các rung động và tiếng ồn. Hiện tượng xâm thực có hại cho bơm do đó cần phải
hạn chế.

 Cách khắc phục :
1 Giới hạn chiều cao hút của bơm.
2 Xét nhiệt hóa hơi nơi đặt bơm phù hợp chưa.
3 Giảm thiểu tối đa trở lực trên đường ống hút.
4 Tăng áp lực hút bằng cách giảm chiều cao miệng hút của bơm.
4) Nêu công dụng (chức năng) của bầu khí trong hệ thống bơm pittong.
Khi bơm có lưu lượng lớn thì lực quán tính cũng sẽ lớn, dẫn đến tổn thất do lực
quán tính lớn, do vậy để giảm tổn thất này trong bơm pittong thường thiết kế các bầu
khí ở ống hút và ống đẩy của bơm. Bầu khí cấu tạo là hộp kín có chứa khí và được đặt
ở đầu hút và đầu đẩy của bơm. Khi bơm hút hoặc đẩy chất lỏng, một phần chất lỏng
sẽ đi vào bầu khí chứa trong đó và nén khí trong bầu khí. Khi áp lực trong dòng chảy
giảm dần (thấp hơn áp lực khí trong bầu khí) thì phần chất lỏng bầu khí sẽ chảy ra
hòa chung với dòng chảy làm tăng độ điều hòa của dòng chảy, giảm bớt lực quán tính
của dòng chảy.
5) Chiều dài tương đương của van cút, tê hay chỗ có trở lực cục bộ được đònh
nghóa như thế nào?
Chiều dài tương đương được đònh nghóa như chiều dài của một đoạn ống thẳng có

cùng tổn thất năng lượng tại van, cút trong điều kiện như nhau.
6) Có mấy loại bơm? Kể tên của chúng, phạm vi và giới hạn ứng dụng.
Theo nguyên lý hoạt động, bơm chất lỏng được chia làm 3 nhóm chính như sau:
 Bơm thể tích : việc hút và đẩy chất lỏng ra khỏi bơm nhờ sự thay đổi thể tích
của không gian làm việc trong bơm. Do đó thể tích và áp suất chất lỏng trong bơm sẽ
thay đổi và sẽ cung cấp năng lượng cho chất lỏng.
Việc thay đổi thể tích trong bơm có thể do:
1 Chuyển động tònh tiến: bơm pittong.
2 Chuyển động quay: bơm roto.
Đặc điểm của bơm thể tích:
1 Lưu lượng của chất lỏng không đều và ít phụ thuộc vào áp suất của bơm.
2 Bơm có thể tạo ra áp suất cao, giá trò áp suất phụ thuộc vào công suất của
bơm.
 Bơm pittong:
2 Được sử dụng khi cần áp lực lớn và lưu lượng nhỏ.
3 Bơm các loại dung dòch có độ nhớt cao (dầu mỡ, bột nhão,…)
 Bơm roto:
4 Bơm bánh răng: có thể tạo được áp suất tới 25at (khi lưu lương tối đa là
58m
3
/h). Bơm thường dùng để vận chuyển các loại chất lỏng có độ nhớt cao từ
0,2  100 cm
2
/s.
5 Bơm cánh trượt: có thể tạo được áp suất tới 70at và lưu lượng tới 3,5 l/s.
6 Bơm pittong quay: có thể tạo được áp suất 300at khi lưu lượng khoảng 7 l/s.
7 Bơm trục vít.
 Bơm động lực : việc hút và đẩy chất lỏng ra khỏi bơm nhờ sự chuyển động
quay tròn của các bơm, khi đó động năng của cánh quạt sẽ truyền vào chất lỏng tạo
năng lượng của dòng lỏng.

Năng lượng của chất lỏng truyền vào cánh quạt có thể dưới dạng:
1 Lực ly tâm: bơm ly tâm.
2 Lực đẩy của cánh quạt: bơm hướng trục.
3 Lực ma sát: bơm xoáy lốc.
 Bơm ly tâm:
8 Được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống vì có nhiều ưu điểm:
lưu lượng đều, gọn, nhẹ, có số vòng quay lớn nên có thể nối trực tiếp với động
cơ, cấu tạo đơn giản, ít chi tiết, có lưu lượng lớn.
9 Không sử dụng đối với lưu chất có độ nhớt cao.
10 Không sử dụng đối với lưu chất dễ gây cháy nổ.
 Bơm hướng trục:
11 Dùng khi lưu lượng lớn mà cột áp thấp. Loại này cấu tạo gọn, chắc chắn nhưng
chiều cao hút thấp. Thông thường để hoạt động tốt bánh guồng phải đặt dưới
mực chất lỏng.
 Bơm xoáy lốc:
12 Bơm xoáy lốc có khả năng tạo ra cột áp cao gấp hai đến ba lần so với bơm ly
tâm có cùng kích thước và số vòng quay, do đó có khả năng tự hút cao. Nhưng
do tiêu hao năng lượng ma sát lớn nên hiệu suất bơm thấp, chỉ đạt 0,25 
0,48.
13 Bơm xoáy lốc có hệ số quay nhanh n
s
= 10  25, do vậy có phạm vi ứng dụng
gần giống như bơm thể tích (loại bơm roto)
 Bơm khí động : việc hút và đẩy chất lỏng được thực hiện nhờ sự thay đồi áp
suất của dòng khí chuyển động trong bơm và tạo năng lượng cho dòng chảy.
14 Bơm ejector: việc thay đổi áp suất dòng khí sẽ tạo ra lực lôi cuốn chất lỏng
chuyển động cùng dòng khí.
15 Thùng nén: tạo áp suất trên bề mặt chất lỏng nhằm tạo cho chất lỏng có thế
năng cần thiết để chuyển động.
 Bơm phun tia (ejector):

16 Được sử dụng trong công nghiệp với 2 loại: bơm phun tia bằng nước và máy
nén phun tia bằng hơi nước.
7) Khi nào cần ghép 2 bơm song song và nối tiếp? Vẽ đường đặc tuyến bơm
cho 2 trường hợp trên.
 Ghép bơm làm việc song song: khi cần giữ nguyên cột áp và tăng lưu lượng. Trên
đồ thò1:
- Điểm A
1
là điểm làm việc riêng lẻ từng bơm với lưu lượng Q
1
- Điểm A
2
là điểm làm việc của 2 bơm với lưu lượng Q
1-2
ở đây: Q
1-2
< 2Q
1
 Ghép bơm làm việc nối tiếp: khi cần giữ nguyên lưu lượng và tăng cột áp. Trên
đồ thò 2:
- Điểm A
1
là điểm làm việc riêng lẻ từng bơm với cột áp H
1
.
- Điểm A
2
là điểm làm việc khi ghép 2 bơm nối tiếp.
8) Chiều cao hút của bơm là gì? Tại sao chiều cao này bò giới hạn và giới hạn
tối đa là bao nhiêu?

Chiều cao hút của bơm là chiều cao đặt bơm.
Chiều cao hút của bơm phải bò giới hạn vì nếu chiều cao hút lớn sẽ xảy ra hiện
tượng xâm thực.
Chiều cao hút của bơm được xác đònh theo công thức:






∆+++
ρ
−
ρ
≤
∑
h
g2
v
h
g
p
g
p
z
2
1
1
t
1

max1
(m)
Trong đó: p
1
: áp suất bể hút(N/m
2
)
p
t
: áp suất hơi bão hoà ở miệng hút(N/m
2
)
h
1
: tổng trở lực ống hút (m)
v
1
: vận tốc ống hút (m/s)
h: tổn thất ma sát do xâm thực
h=
3/4
c
Qn62,5









(m)
C: là hệ số xâm thực
C= 500  1000
9) Dựa vào chi tiết nào của bơm để phân biệt bớm cao áp và bơm thường?
Phân biệt dựa vào cánh guồng của bơm.
10) Các số liệu đo được trong thí nghiệm này cũng như dòng chảy của lưu chất
có ổn đònh không? Tại sao?
Trong thí nghiệm này dòng chảy của lưu chất không ổng đònh vì:
17 Bơm cung cấp lưu lượng không ổn đònh.
18 Nhiệt độ của chất lỏng tăng dần trong quá trình thí nghiệm.
11) Nguyên tắc đo lưu lượng của lưu lượng kế màng chắn và venturi? Đây là
phép đo trực tiếp hay gián tiếp?
Nguyên tắc chung của hai dụng cụ này là dùng sự giảm áp suất của lưu chất khi
chảy qua chúng để đo lưu lượng.
Vận tốc trung bình ở vò trí sau ống được tính theo công thức tổng kê năng lượng:
( )
4
2
1
P
CV
β−γ
∆
=
Trong đó:
1 C: hệ số của màng chắn và venturi, tùy thuộc vào chế độ chảy Re.
2 P: Độ giảm áp suất qua màng chắn hay venturi, N/m
2
3 : Trọng lượng riêng của lưu chất, N/m

3
4
1
2
d
d
=β
: Tỉ số giữa dường kính cổ venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên
đường kính ống
Do đó lưu lượng qua màng chắn hay qua venturi:
1122
AVAVQ ==
Phép đo lưu lượng này là phép đo gián tiếp thông qua độ giảm áp của cột nước.
12) Có mấy loại van? Vẽ đặc tuyến riêng của vài loại van sử dụng trong hệ
thống cấp thoát nước đã học hoặc đã biết?
Các loại van Lưu lượng Độ đóng mở
Van bướm Lớn Nhanh
Van cửa Lớn Chậm
Van cầu Nhỏ Nhanh
Van kim Nhỏ Chậm
Q/Q
max
Van
cầu
Van
kim Van
cửa
Độ mở
13) Cho biết các công thức tính hệ số ma sát phụ thuộc vào Re?
Hệ số ma sát  phụ thuộc vào chế độ chuyển động của chất lỏng và độ nhám của

thành ống dẫn.
 Chế độ chảy màng (Re < 2320) :
Đối với ống thẳng thì hệ số ma sát không phụ thuộc vào độ nhám mà chỉ phụ
thuộc vào chế độ chuyển động và hình dạng mặt cắt ngang của ống.
Re
A
=λ
A: hệ số phụ thuộc hình dạng mặt cắt ngang của ống. Nếu là hình tròn thì A = 64.
 Chế độ chảy quá độ (2320 < Re < 4000) :
Hệ số ma sát được tính theo công thức thực nghiệm của Braziut:
025,0
Re/3164,0Re =
 Chế độ chảy xoáy (Re  4000) :
Re giới hạn trên:
7/8
gh
)/d(6Re ε≈
tđ
Re khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám:
( )
8/9
n
/d220Re ε=
tđ
Khu vực nhẵn thủy lực:
Khi 4000 < Re < Re
gh
:
( )
2

64,1Relg8,1
1
−
=λ
Khu vực nhám:
Khi Re > Re
n
:
( )
[ ]
ε+
=λ
/
tđ
d2lg1,14
1
Khu vực quá độ:
Khi Re
gh
< Re < Re
n
:
25,0
Re
100
d
46,11,0









+
ε
≈λ
tđ
Với
tđ
d
ε
= 0,00008 – 0,0125
Với chế độ chảy xoáy ta có thể sử dụng công thức sau để tính hệ số ma sát cho cả
3 khu vực:
( )
[ ]
7,3/Re8,6lg2
9,0
∆+−=λ
Trong đó:
tđ
d/ε=∆
: độ nhám tương đối
14) Cho biết các công thức tính hệ số lưu lượng của lưu chất qua lỗ bình hay từ
các bồn chứa cao vò.
Hệ số lưu lượng : C
d
= C

C
. C
V
(C
d
< 1)
1 C
C
: hệ số co hẹp
2 C
V
:hệ số lưu tốc
Đối với chất lỏng có độ nhớt bé (như xăng, dầu lửa, nước,…) ta có thể chọn:
C
C
= 0,63 ; C
V
= 0,97 và C
d
= 0.61
Đối với nước chảy qua lỗ tròn thành mỏng d  1cm, khi Re > 10
5
với H  2m thì:
C
C
= (0,63  0,64) ; C
V
= (0,97  0,98) ; C
d
= (0,60  0,62)

Tất cả các hệ số dòng chảy như C
C
, C
V
, C
d
đều phụ thuộc vào Re. Khi Re
H
=
ν
d.gH2
> 10000 thì: C
d
= 0,592 +
H
Re
5,5
(công thức A. D. Ansun)
15) Vẽ đồ thò quan hệ giữa độ nhớt của chất lỏng và chất khí phụ thuộc vào
nhiệt độ. Viết công thức cho mối quan hệ đó.

Khí lỏng
t
 Đối với chất khí : độ nhớt gia tăng theo nhiệt độ nhưng không phụ thuộc áp
suất khi áp suất thay đổi trong một giới hạn không lớn.
Quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ có thể được mô tả bằng công thức Sutherland:
ST
ST
T
T

o
2/3
oo
+
+








=
µ
µ
Cho không khí: 
o
= 1,78.10
-6
poise ở T
o
= 288
o
K, S = 113
o
K
 Đối với chất lỏng :
Quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ:
 = 

o
/ (1+A
1
T+B
1
T
2
)
Hoặc: /
o
= A
2
expB
2
(1/T – 1/T
o
)
Với:
1 A
i
, B
i
(i= 1, 2) là các const phụ thuộc vào loại chất lỏng.
2 T, T
o
:nhiệt độ tuyệt đối.
3 
o
:hệ số nhớt ở 0
o

C
4  :hệ số nhớt ở T
o
K
16) Đònh nghóa độ dốc thủy lực.
Đường năng: đường biểu diễn sự thay đổi năng lượng của một đơn vò trọng lượng
chất lỏng dọc theo dòng chảy.
Đối với chất lỏng lý tưởng chuyển động dừng, năng lượng không thay đổi dọc theo
dòng nguyên tố nên đường năng là đường nằm ngang. Đối với chất lỏng nhớt, luôn có
tổn hao năng lượng dọc theo dòng chảy do tính nhớt nên năng lượng ở mặt cắt sau
luôn nhỏ hơn năng lượng ở mặt cắt trước. Vì vậy, đường năng luôn có xu hướng đi
xuống. Sự tổn hao năng lượng phụ thuộc vào chiều dài dòch chuyển và hình dạng ống.
Để đánh giá cường độ biến thiên tổng cơ năng đơn vò dọc theo dòng chảy người ta
dựa vào khái niệm độ dốc thủy lực: J = -de/dl
Thông thường người ta hay dùng đại lượng độ dốc thủy lực trung bình: J
tb
= h
w
/l
Với h
w
là tổng tổn thất năng lượng đơn vò trên quãng đường l.
Độ dốc thủy lực: tổn thất năng lượng trên một đơn vò chiều dài.
17) Dựa vào cấu tạo của lưu lượng kế màng chắn và venturi, cho biết hệ số lưu
lượng cái nào lớn hơn? Tại sao?
Do ventury co hẹp dần, màng chắn co hẹp đột ngột nên hệ số lưu lượng của
ventury lớn hơn của màng chắn.
18) Khi thiết kế, tính toán xong bơm hay quạt, muốn chọn chúng theo tài liệu
của nhà máy sản xuất sẵn ta phải dựa vào các thông số nào của chúng?
Các thông số: năng suất, công suất tiêu thụ và cột áp của bơm (là năng lượng

riêng thu được khi đi từ ống hút đến ống đẩy của bơm)
19) Hãy nêu cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm ly tâm? Giải thích tại sao
phải mồi nước trước khi cho bơm chạy?
 Cấu tạo : (xem hình 10.14, p124) gồm vỏ bơm 1, bánh guồng 2 – trên đó có
các cánh hướng dòng 3. Bánh guồng được gắn trên trục truyền động 4. Ống hút 5 và
ống đẩy 6.
 Nguyên tắc hoạt động : trước khi hoạt động, bơm ly tâm cần được mồi nước
trong bánh guồng. Khi bánh guồng quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng trong
bánh guồng sẽ chuyển động theo cánh hướng dòng từ tâm bánh guồng ra mép bánh
guồng và đi theo vỏ bơm ra ngoài. Vỏ bơm được cấu tạo theo hình xoắn ốc có tiết
diện lớn dần, có tác dụng làm giảm bớt vận tốc dòng chảy và tăng áp lực dòng chảy.
Khi chất lỏng trong bánh guồng chuyển động ra ngoài, dưới tác dụng của lực ly tâm
sẽ tạo ra áp suất chân không tại tâm bánh guồng. Do có sự chênh lệch áp suất ở bên
ngoài và tâm bánh guồng, chất lỏng sẽ theo ống hút chuyển động vào bánh guồng,
tạo thành dòng chất lỏng chuyển động liên tục trong bơm.
 Phải mồi nước trước khi cho bơm chạy : để trong bơm không còn không khí
mà chỉ còn chất lỏng.
20) Ngoài màng chắn và ventury còn có lưu lượng kế nào khác không? Nêu
tên và phạm vi ứng dụng của chúng.
 Theo độ chênh lệch áp suất biến thiên : màng tiết lưu (gồm màng tiết lưu
chuẩn và phi tiêu chuẩn), van tiết lưu, ống tiết lưu (ống tròn đều, ống ventury)
 Theo độ chênh lệch áp suất không đổi : loại thường (dùng phao, ratomet thủy
tónh), ratomet vi sai, ratomet từ và khí nén.
 Theo vận tốc dòng chảy : lưu tốc kế (kiểu tuabin, cảm ứng điện từ, nhiệt điện
trở cầm tay), ống lưu tốc, bánh xe lăn.
 Theo phương pháp thể tích : lưu lượng kế (kiểu buồng, kiểu bánh răng, kiểu
pittong) dùng bình đònh lượng.
21) So sánh độ chính xác của 2 loại lưu lượng kế màng chắn và ventury. Giải
thích.
Lưu lượng kế ventury chính xác hơn vì:

- Do hệ số lưu lượng của ventury lớn hơn màng chắn.
- Do ventury co hẹp dần, trong khi màng chắn lại co thắt đột ngột.
 Ventury ít tổn thất hơn.
22) Việc thiết lập công thức xác đònh tổn thất ma sát theo quãng đường dựa
vào lý thuyết nào? Trình bày nội dung của nguyên lý đó.
 Chế độ chảy tầng : công thức xác đònh tổn thất ma sát theo quãng đường được
thiết lập dựa trên:
1 Đònh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng (phương trình Bernoulli).
2 Đinh luật cơ học I của Newton (dòng chảy đều trong ống thì tổng các lực tác
dụng bằng 0)
 Chế độ chảy rối : công thức xác đònh tổn thất ma sát theo quãng đường được
thiết lập dựa vào thực nghiệm và dùng phương pháp phân tích thứ nguyên.
Nguyên tắc đồng nhất về thứ nguyên của Fourier: một phương trình biểu thò một
mối quan hệ vật lý nào đó giữa một số đại lượng phải đồng nhất về thứ nguyên, tức là
thứ nguyên của mỗi vế của phương trình phải như nhau.
Đònh lý  (Buckingham): Một quy luật vật lý được biểu thò bằng hàm quan hệ giữa
n các đại lượng có thứ nguyên, trong đó có k đại lượng có thứ nguyên độc lập, thì quy
luật vật lý đó cũng có thể được biểu thò bằng hàm quan hệ giữa s = n – k các đại
lượng vô thứ nguyên 
i
.
NGHIỀN – RÂY - TRỘN
1) Mục đích thí nghiệm nghiền.
- Nghiền là quá trình trong đó vật liệu rắn được cắt ra hoặc làm vỡ ra thành
những hạt nhỏ. Trong công nghiệp vật liệu được đập nghiền bằng nhiều
phương pháp khác nhau nhằm các mục đích khác nhau: thuận tiện cho quá
trình xử lý quặng; hóa chất, ngũ cốc được nghiền thành bột; tăng hoạt tính
phản ứng của chất rắn; giúp phân tách các tạp chất bằng các phương pháp cơ
học; giảm khối lượng riêng xốp để vận chuyển dễ dàng hơn.
- Trong bài thí nghiệm này, nghiềm một loại vật liệu, dựa vào kết quả rây xác

đònh sự phân phối kích thước vật liệu sau khi nghiền, công suất tiêu thụ & hiệu
suất của máy nghiền.
2) Nguyên tắc hoạt động của máy nghiền búa.
- Vật liệu trong máy nghiền búa được nghiền nhỏ do sự va đập của búa vào vật
liệu và chà xát vật liệu giữa búa và thành máy. Các hạt vật liệu sau khi
nghiền có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới sẽ lọt ra ngoài, các hạt có kích thước lớn
hơn lỗ lưới sẽ được tiếp tục nghiền.
3) Phân loại máy nghiền, máy nghiền búa.
• Phân loại máy nghiền:
+ Máy nghiền thô và trung bình:
- Máy nghiền má đập
- Máy nghiền nón
- Máy nghiền trục
- Máy nghiền búa
- Máy nghiền răng
+ Máy nghiền mòn:
- Máy nghiền chậu con lăn
- Máy nghiền bi
• Phân loại máy nghiền búa:
- Máy nghiền búa nghiền thô và trung bình có má nghiền phụ
- Máy nghiền búa nghiền thô và trung bình có lưới thay đổi được
- Máy nghiền mòn loại búa đúc nạp liệu chiều trục
- Máy nghiền búa chữ nhật có lưới sàng lắp phía đầu búa
- Máy nghiền búa chữ nhật có lưới sàng lắp hai bên búa
4) Tiến trình thí nghiệm.
- Cân mẫu vật liệu gạo đem nghiền:
• Mẫu 1: 100g
• Mẫu 2: 200g
- Bật công tắc máy nghiền cho chạy không tải -> đo cường độ dòng điện lúc
không tải.

- Cho gạo vào máy, bật công tắc vít tải nhập liệu, bấm thì kế -> đo cường độ
dòng điện có tải cực đại. Khi cường độ dòng điện trở lại giá trò không tải ->
bấm thì kế để xác đònh thời gian nghiền.
- Tháo sản phẩm ra khỏi máy nghiền.
5) Các thông số cần đo trong thí nghiệm nghiền.
- Khối lượng mẫu vật liệu (gạo).
- Thời gian nghiền.
- Cường độ dòng điện lúc có tải và lúc không tải.
6) Cách tính công suất nghiền.
- Xác đònh kích thước trung bình của vật liệu trước khi nghiền D
p1
, mm.
- Xây dựng giản đồ log∆Φ
n
theo logD
pn
, từ đó xác đònh kích thước hạt vật liệu
sau khi nghiền D
p2
, mm.
- Xác đònh khối lượng vật liệu đem nghiền, tấn.
- Đo thời gian nghiền, phút.
Từ đó tính công suất nghiền theo công thức:
P = 19W
i
(
2
1
p
D

-
1
1
p
D
)T
Trong đó:
W
i:
là chỉ số công tức là năng lượng cần thiết nghiền từ kích thước rất lớn đến
100µm, kWh/ tấn nguyên liệu. W
i
đề bài cho hoặc tra bảng 3.2 sách “Cơ học vật liệu
rời” trang 90.
D
p1
, D
p2 :
kích thước của nguyên liệu và sản phẩm, mm.
T: năng suất nghiền, tấn/phút.
7) Ý nghóa của hiệu suất nghiền.
- Công thức: H =
'P
P
x100%
Trong đó:
P : Công suất nghiền, kW
P
’
: Công suất tiêu thụ cho động cơ của máy nghiền, kW

Vậy: hiệu suất nghiền cho biết tỷ lệ phần năng lượng sử dụng để nghiền ( hữu
ích ) so với năng lượng tiêu thụ cho động cơ của máy nghiền.
8) Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất và hiệu suất nghiền.
a/ Công suất:
- Kích thước vật liệu trước và sau khi nghiền D
p1
, D
p2
( hay nói cách khác là yêu
cầu của quá trình nghiền).
- Chỉ số công W
i
, mà W
i
phụ thuộc vào loại máy nghiền và loại vật liệu nghiền.
- Năng suất của máy nghiền T.
b/ Hiệu suất:
- Công suất P (tức là phụ thuộc các yếu tố như trên).
- Công suất tiêu thụ cho động cơ của máy nghiền P
’
= UIcosϕ (tức phụ thuộc vào
hiệu điện thế máy nghiền, cường độ dòng điện và hệ số công suất).
9) Ý nghóa của chỉ số công. Chỉ số công phụ thuộc điều kiện gì.
- Chỉ số công W
i
là lượng năng lượng cần thiết, kW.h/tấn vật liệu nghiền, để
nghiền vật liệu có kích thước ban đầu rất lớn đến sản phẩm có 80% lọt qua rây
100 micron.
- Ý nghóa: chỉ số công giúp chúng ta xác đònh công suất để nghiền vật liệu từ
kích thước D đến d.

- Chỉ số công phụ thuộc vào loại máy nghiền (các máy khác nhau nhưng cùng
loại có W
i
xấp xỉ nhau) và vật liệu nghiền (các vật liệu khác nhau có W
i
khác
nhau)
10) Phát biểu đònh luật Bond, Rittinger và Kick.
 ĐỊNH LUẬT BOND : Công cần thiết để tạo nên hạt có đường kính D từ cục vật
liệu ban đầu rất lớn tỉ lệ với căn bậc hai tỉ số diện tích bề mặt – thể tích của sản
phẩm, S/V =
D
6λ
. Như vậy:
D
K
E
b
=
⇒ Năng lượng chi phí cho quá trình nghiền để nghiền vật liệu có kích thước ban
đầu D thành sản phẩm có kích thước d là:








−=

D
1
d
1
KE
b
Với: E =
G
N
N: công suất tiêu thụ, kW
G: năng suất, tấn/h
K
b
= 18,97W
i
- Dùng cho nghiền trung bình và mòn.
 ĐỊNH LUẬT RITTINGER : Công dùng cho quá trình nghiền tỉ lệ thuận với diện
tích bề mặt mới tạo thành của sản phẩm nghiền:






−=
D
1
d
1
KE

r
- Thích hợp nhất cho nghiền mòn đặc biệt là máy nghiền bi.
 ĐỊNH LUẬT KICK :Công cần thiết để nghiền một lượng vật liệu cho trước là
không đổi ứng với cùng một mức độ nghiền, bất chấp kích thước ban đầu của vật
liệu.
ilgKE
k
=
Trong đó i là mức độ nghiền và K
k
là hằng số.
⇒ Năng lượng chi phí cho quá trình nghiền tỉ lệ nghòch với sự giảm thể tích của bề
mặt vật liệu.
d
D
lnKE
k
=
- Dùng trong trường hợp đập nghiền thô và nghiền mòn bằng va đập.
11) Cách tính đường kính tương đương.
- Hình dạng của một hạt vật liệu rời được biểu diễn bằng đại lượng gọi là thừa
số hình dạng λ độc lập với kích thước hạt. Thừa số λ liên hệ đến kích thước
đònh nghóa chính của hạt như sau: Đặt chiều dài của một kích thước được chọn
tương đối là D, gọi là đường kính hạt. Như vậy với hình khối D là cạnh và hình
cầu D là đường kính, do đó thể tích và diện tích bề mặt của hình khối là D
3
và
6D
2
, của hình cầu là (π/6) D

3

và πD
2
. Với hai hình này tỉ số diện tích bề mặt và
thể tích đều bằng 6/D.
- Thể tích của một hạt có hình dạng bất kì là: V = aD
3
Và diện tích bề mặt là: S = 6bD
2
Với a và b là hằng số hình học chỉ tùy thuộc vào hình dạng hạt.
⇒ Tỉ số giữa thể tích và diện tích bề mặt là:
λ
==
6
D
)a/b(6
D
S
V
Thừa số hình dạng: λ = b/a.
- Đường kính tương đương là đường kính của hạt hình cầu có cùng tỉ số V/S.
⇒ Đường kính tương đương:
λ
=
D
D
tđ
12) Nêu tiến trình thí nghiệm rây.
 Thí nghiệm xác đònh hiệu suất rây:

- Lấy ½ sản phẩm sau khi nghiền đem rây để xác đònh hiệu suất rây có
kích thước 0,25mm.
- Rây 5 lần, mỗi lần 5 phút, cân lượng vật liệu lọt qua rây.
 Thí nghiệm xác đònh sự phân bố kích thước vật liệu sau khi nghiền:
- Lấy ½ sản phẩm còn lại đem rây 20 phút, cân lượng vật liệu tích lũy ở
mỗi rây.
13) Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất rây.
 Độ ẩm của vật liệu rây:
- Độ ẩm của vật liệu rây ảnh hưởng lớn đến quá trình rây. Khi các vật liệu
chuyển động trên bề mặt rây, các hạt vật liệu sẽ va chạm vào nhau, do đó nếu
chúng có độ ẩm cao chúng sẽ dễ dính vào nhau làm tăng kích thước hạt và sẽ
không lọt được qua rây. Mặt khác, vật liệu ẩm dễ kết dính vào lỗ lưới, gây bít
lỗ lưới rây. Độ ẩm lý tưởng của vật liệu để hiệu suất rây đạt cao nhất là 5%.
 Bề dày lớp vật liệu trên bề mặt rây:
- Chiều dày lớp vật liệu trên bề mặt rây cũng ảnh hưởng đến hiệu suất rây. Nếu
lớp vật liệu quá dày thì lớp vật liệu nằm ở trên bề mặt sẽ khó đi xuống phía
dưới để tiếp xúc với bề mặt lưới rây và lọt qua rây. Có thể chọn chiều dày lớp
vật liệu trên rây phụ thuộc vào kích thước vật liệu.
Khi d < 5mm thì bề dày lớp vật liệu h = (10 ÷ 15)d.
Khi d = (5 ÷ 50)mm thì h = (5 ÷ 10)d.
Khi d > 50mm thì h = (3 ÷ 5)d.
 Kích thước của vật liệu trên rây:
- Khi vật liệu chuyển động trên bề mặt lưới rây, sẽ có một số hạt vật liệu nằm
lọt trong lỗ lưới rây. Để chúng không bít lỗ rây và chuyển động ra ngoài thì
cần phải tác dụng vào hạt vật liệu một lực nào đó có giá trò thích hợp.
 Bề mặt tự do của rây: là tổng diện tích lỗ rây trên bề mặt rây
 Kích thước mặt rây.
14) Nêu phương pháp phân tích rây để xác đònh kích thước hạt.
- Đem rây vật liệu trong 20 phút, cân lượng vật liệu tích lũy ở mỗi rây.
- Xây dựng giản đồ: log∆φ

n
= (b+1)logD
pn
+ logK’. Từ đó xác đònh K’ và b.
15) Cách tính hiệu suất rây.
100
Fa
J
E ×=
F: khối lượng vật liệu ban đầu cho vào rây, g.
J: khối lượng vật liệu dưới rây, g.
a: tỉ số hạt có thể lọt qua rây, %.
 Tích số F.a trong thí nghiệm được xác đònh như sau:
- Đem rây một khối lượng F của vật liệu, khảo sát xác đònh được J
1
. Lấy vật liệu
còn lại trên rây (F – J
1
) và rây lại xác đònh được J
2
, tiếp tục lấy vật liệu trên
rây F – (J
1
+ J
2
) và rây lại lần nữa.
- Tổng số J
1
+ J
2

+ J
3
+ … sẽ tiệm cận đến F.a
- Hiệu suất rây là 100% nếu J
1
= F.a
16) Mục đích thí nghiệm rây và quá trình rây.
 Mục đích thí nghiệm rây: để xác đònh hiệu suất rây, xây dựng giản đồ phân
phối và tích lũy của vật liệu sau khi nghiền, từ đó xác đònh kích thước vật liệu sau khi
nghiền.
 Mục đích quá trình rây: tạo ra những phần hạt có kích thước đồng đều để dễ gia
công, dễ chế biến.
17) Ứng dụng của quá trình trộn vật liệu.
- Tạo hỗn hợp đồng nhất từ các thành phần rắn (hay lỏng) khác nhau dưới tác dụng
của lực cơ học. VD : sản xuất thức ăn gia súc, xi măng, phân bón, mỹ phẩm, thực
phẩm đóng hộp ….
- Giúp tăng cường quá trình truyền nhiệt hay phản ứng giữa một chất rắn và một chất
khí. VD : quá trình sấy, đốt quặng, polymer hoá chất dẻo, sản xuất chất xúc tác…
- Tạo một lớp áo quanh vật liệu rời VD : sản xuất phẩm màu, thuốc nhuộm, dược
phẩm, kẹo.
18) Các tính chất ảnh hưởng đến quá trình trộn.
- Sự phân phối cỡ hạt : Sự phân phối quá rộng cỡ hạt sẽ ạnh hưởng xấu đến quá tình
trộn .
- Khối lượng riêng xốp : Khối lượng riêng xốp thay đổi trong quá trình trộn, có thể
thay giảm do bọng khí trong khối hạt hoặc tăng do rung động hoặcnén cơ học.
- Khối lượng riêng của vật liệu: Vật liệu đem trộn có khối lượng riêng khác nhau sẽ
ảnh hưởng xấu đến quá trình trộn.
- Hình dạng hạt: có thể có dạng phiến, hình trứng, khối lập phương, cầu, dóa, thanh,
sợi, tinh thể hoặc dạng bất kỳ.
-Đặc trưng bề mặt: bao gồm diện tích bề mặt và khuynh hướng tích điện. Lực tónh

điện có ảnh hưởng xấu tới quá trình trộn.
- Đặc tính lưu chuyển: đó là góc nghiêng tự nhiên và khả năng lưu chuyển. Góc
nghiêng tự nhiên càng lớn cho thấy khả năng lưu chuyển càng thấp.
- Tính dễ vỡ: đây là tính dễ vỡ vụn của vật liệu trong quá trình sử dụng. Nếu vật liệu
chỉ cần trộn mà không nghiền thì tính chất này ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản
phẩm trộn. Ngoài ra tính chất mài mòn cùa vật liệu này trên vật liệu khác cũng có
ảnh hưởng tương tự.
- Tính kết dính: Các hạt cùng loại có khuynh hướng kết dính lại với nhau sẽ cản trở
quá trình trộn.
- Độ ẩm của vật liệu: thường một lượng nhỏ chất lỏng được thêm vào để giảm bụi
hoặc đáp ứng một nhu cầu đặc biệt. Hỗn hợp vẫn ở dạng ở trạng thái khô chứ không
phải dạng nhão.
- Khối lượng riêng: độ nhớt và sức căng bề mặt của chất lỏng thêm vào tại nhiệt độ
làm việc.
- Nhiệt độ giới hạn của vật liệu: phải chú ý đến sự biến đổi nhiệt độ có thể xảy ra.
-> Trước khi chọn lựa máy trộn cần xem xét kỹ tính chất trên của vật liệu đem trộn
19) Các quá trình xảy ra trong máy trộn (cơ chế của quá trình trộn).
- Tạo ra các lớp trượt với nhau theo mặt phẳng trộn cắt.
- Chuyển dòch một nhóm hạt từ vò trí này đến vò trí khác - trộn đối lưu
- Thay đổi vò trí từng hạt riêng rẽ – trộn khuếch tán
- Phân tán từng phân tử do va dập vào thành thiết bò – trộn va đập
- Biến dạng và nghiền nhỏ từng bộ phận - trộn nghiền.
Những cơ chế trộn trên xảy ra riêng rẽ hay đồng thời với những mức dộ khác nhau tuỳ
thuộc vào loại máy trộn và vật liệu trộn.
20) Giải thích sự đồng đều giảm dần khi trộn quá lâu.
Trong quá trình trộn có các lực chống lại quá trình trộn, thường là lực tónh
điện, luôn luôn hiện diện trong quá trình trộn bột khô và có ảnh hưởng rất đáng kể.
Các quá trình này có khuynh hướng chống lại quá trình trộn hoàn toàn, khi thời gian
trộn quá lâu → qúa trình trộn sẽ ngược lại, vật liệu có khuynh hướng tách rời và các
vật liệu cùng loại sẽ kết dính lại → sự đồng đều giảm

21) Ý nghóa cách lấy mẫu khi trộn.
Ta phải lấy mẫu tại những vò trí khác nhau tại những thời điểm khác nhau để có
thể đảm bảo khảo sát hết khối vật liệu tại những vò trí khác nhau trong máy và đảm
bảo cho mẫu lấy có tính đặc trưng.
22) Phân loại máy trộn.
- Loại máy trộn thùng quay
- Loại máy trộn cánh
- Loại máy trộn vít tải
23) Tiến trình thí nghiệm trộn.
Cân 1,5 kg đậu xanh và 3 kg đậu nành.
Cho vật liệu vào máy trộn, khởi động máy trộn, bấm thì kế xác đònh thời gian
trộn.
Dừng máy tại mỗi thời điểm 5” , 15”, 30”, 60”, 120”, 300” và lấy mẫu.
Lấy mẫu (8 mẫu) tại các điểm theo sơ đồ, đếm số hạt đậu xanh và hạt đậu
nành có trong mỗi mẫu.
Sơ đồ lấy mẫu :
24) Cách tính chỉ số trộn.
Chỉ số trộn:
I
s
=
s
e
σ
Với
e
σ
: độ lệch chuẩn lý thuyết
n
CC

BA
e
=
σ
∑
−
−
=⇒
2
)(.
)1(
iAA
BA
s
CCn
NCC
I
n : là số hạt trong trường hợp trộn vật liệu rời.
25) Đánh giá sai số trong bài thí nghiệm trộn.
Giá trò sai biệt bình phương trung bình của hỗn hợp thực sẽ là:
1
)(
1
2
−
−
=
∑
=
N

CC
s
N
i
iAA
A
1
)(
1
2
−
−
=
∑
=
N
CC
s
N
i
iBB
B
Với C
A
, C
B
là thành phần của chất A, B trong hỗn hợp, ta thấy s
A
, s
B

càng nhỏ khi hỗn
hợp đó càng gần với hỗn hợp lý tưởng; s
A
và s
B
phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng
quyết đònh nhất là thời gian trộn.
TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG
1. Mục đích bài thí nghiệm.
- Làm quen với thiết bò truyền nhiệt ống lồng ống, các dụng cụ đo nhiệt độ và
lưu lượng lưu chất.
- Xác đònh hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giữa 2 dòng nóng –
lạnh ngăn cách bởi vách ngăn kim loại ở các chế độ chảy khác nhau.
- Thiết lập cân bằng nhiệt lượng.
2. Các thông số can đo.
- Đo lưu lượng dòng nóng, dòng lạnh, nhiệt độ ở các vò trí can thiết.
7. Ưu và nhược điểm của TBTN ống lồng ống.
- ưu điểm: hệ số truyền nhiệt lớn vì có thể tạo ra tốc độ lớn ở cả 2 chất tải
nhiệt, chế tạo đơn giản và chòu được áp suất làm việc của các lưu thể cao.
- Nhược điểm: cồng kềnh, giá thành cao vì tốn nhiều kim loại, khó làm sạch
khoảng trống giữa 2 ống.
8. Hãy cho biết các phương thức truyền nhiệt cơ bản? Trong bài thí nghiệm này có
những phương thức truyền nhiết nào?Coi lại.( chưa chắc chắn)
Các phương thức truyền nhiệt cơ bản:
- truyền nhiệt đẳng nhiệt.
- truyền nhiệt biến nhiệt.
+ truyền nhiệt biến nhiệt ổn đònh.
+ truyền nhiệt biến nhiệt không ổn đònh.
Trong bài thí nghiệm phương thức truyền nhiệt được sử dụng là truyền nhiệt biến
nhiệt ổn đònh.

14. Phân biệt quá trình truyền nhiệt ổn đònh và không ổn đònh.
- truyền nhiệt ổn đònh: hiệu số nhiệt độ giữa 2 lưu thể biến đổi theo vò trí
nhưng không biến đổi theo thời gian. Áp dụng cho làm việc liên tục.
- truyền nhiệt không ổn đònh: hiệu số nhiệt độ giữa 2 lưu thể biến đổi theo cả
vò trí và thời gian. Áp dụng cho làm việc gián đoạn.