mạch lưu chất

Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
I. TRÍCH YẾU:
1. Mục đích:
Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệmtrong một hệ thống ống dẫn có đường kính
khác nhau và có chứa lưu lượng kế màng chắn, venturi cùng các bộ phận nối ống như cút,
van, chữ T nhằm xác định:
− Hệ số lưu lượng kế C
m
và C
v
theo chế độ chảy (Re).
− Hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống 1” và ½”.
− Đặc tuyến van, chiều dài tương đương ( L
tđ
) và phạm vi ứng dụng cua van.
2. Tiến hành thí nghiệm: Thiết lập dòng chảy lưu chất qua thiết bị cần đo bằng
các van điều khiển, đọc độ giảm áp suất thủy tĩnh trên áp kế ứng với các lưu
lượng khác nhau:
− TN1: Cho dòng lưu chất qua thiết bị có gắn lưu lượng kế màng chắn và
Venturi Đọc tổn thất cột áp ứng với từng lưu lượng dòng chảy và từng lưu lượng
kế.
− TN2: Cho dòng lưu chất qua màng chắn và lần lượt qua các ống 1” và ½”.
Chỉnh van để thay đổi lưu lượng dòng chảy, đọc tổn thất cột áp của màng chắn và
ống.
Thí nghiệm tương tự với chiều dài ống l=0.9m và l=1.5m.
− TN3: Cho dòng lưu chất qua màng chắn và van. Đọc tổn thất cột áp qua
màng chắn và van ứng với nhiều độ mở của van.
3. Kết quả:
− Để xác định C
m

, C
v
theo Re dựa vào công thức:
pKCQ ∆=
K: Hằng số với một loại đường kính ống nhất định.
Đo chênh lệch cột áp ở hai đầu ống Venturi hoặc lưu lượng kế màng chắn thao các giá trị
lưu lượng khác nhau từ đó xác định C
m
, C
v
.
− Để xác định hệ số ma sát f theo Re ta dựa vào:
p
f
p f
l v
g D
v
Q
D
p f
l Q
g D
= =
= ⇒ =
∆
∆
0
2
2

4
2
0
8
2
2 5
.
.
. .
.
.
.
. .
. .π π
Nếu biết được ∆P
m
dựa vào đồ thị ∆P-Q của phần thí nghiệm 1 xác định được Q > chỉ
cần đo độ chênh lệch cột áp ∆P
0
và ∆P
m
sẽ tính được hệ số ma sát f.
− Để xác định L
e
:
∆p
v
p
f
f

Le v
g D
f Le
Q
g D
= = =.
.
. .
. .
.
.
2
2
8
2
2 5
π
f: Hệ số ma sát xác định ở thí nghiệm 2.
Q: Xác định nhờ ∆P
m
(tương tự thí nghiệm 2)
Xác định được ∆P
v
, ∆P
m
sẽ tính được L
e
.
- 1 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU

CHẤT
II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:
1. L ưu lượng kế màng chắn và Venturi:
− Nguyên tắc: Đo lưu lượng dòng chảy dựa vào sự chênh lệch áp suất do có
sự giảm tiết diện đột ngột.
− Cấu tạo:
v
v
2
2
1
1
Ống Venturi
1
1
2
2
v
v
Màng chắn
− Công thức: Vận tốc trung bình:
)1(
2.
4
β
−
∆
=
gP
CV

C: Hệ số của màng chắn và Venturi, phụ thuộc vào chế độ chảy (Re).
P∆
: Độ giảm áp qua màng chắn hay Venturi, mH
2
O.
1
2
d
d
=
β
: Tỉ số giữa đường kính cổ Venturi hoặc đường kính lỗ màng
chắn trên đường kính ống.
− Do đó, lưu lượng qua màng chắn hay Venturi:
Q= V
2
A
2
=V
1
A
1
2. Tổn thất năng lượng của dòng chảy trong ống dẫn: Có 2 loại:
a. Tổn thất dọc đường ống: Khi lưu chất chảy trong ổng có sự mất mát năng
lượng do ma sát giữa lưu chất và thành ống. Xét trường hợp ống tròn đều
nằm ngang.
− Phương trình Bernoulli tại 2 mặt cắt ướt 1-1 và 2-2 giới hạn đoạn ống:
f
H
g

v
g
P
Z
g
v
g
P
Z +++=++
2
2
222
2
2
2
111
1
α
ρ
α
ρ
Với: Z
1
= Z
2
= 0
v
1
= v
2

α
1
=
α
2
= 1 (chảy rối)
- 2 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
0
21
H
g
P
g
PP
f
H ∆=
∆
=
−
=⇒
ρρ
− Công thức Darcy cho tổn thất năng lượng:
H
f
f
Lv
gD

=
2
2
Với:
L: Chiều dài ống (m)
D: Đường kính ống (m)
f: Hệ số ma sát (vô thứ nguyên), phụ thuộc vào chế độ dòng chảy:
 Nếu ở chế độ chảy tầng (Re < 2320) thì
f =
64
Re
 Nếu ở chế độ chảy rối (Re > 2320) thì
f F
D
= (Re, )
ε
, ở chế độ này f có
thể được tra từ đồ thị Moody hay từ các công thức thực nghiệm (Hệ số ma
sát phu thuộc vào Re và độ nhám tương đối
ε
D
)
b. Tổn thất cục bộ: Tổn thất năng lượng do trở lực cục bộ: sự thay đổi tiết diện
chảy, hướng chảy bị cản trở bởi van, ống nối, chỗ đột ngột mở hay đột ngột
thu
− Đối với van hay khúc nối, tổn thất được biểu diễn:
H
f
f
L v

gD
e
=
2
2
L
e
: Chiều dài tương đương của van hay khớp nối, là chiều dài của 1
đoạn ống thẳng có cùng sự mất mát năng lượng H
f
với van hay khúc nối trong những điều
kiện giống nhau.
III. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:
− Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau lắp đặt
như trong tài liệu hướng dẫn.
− Bơm.
− Đồng hồ đo.
IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
♦ Số liệu thí nghiệm:
1. Thí nghiệm 1:
- 3 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT W(l) t
1
t
2
t
3
1 1 5.46 6.30 5.19

2 1 5.16 5.34 6.15
3 2 7.63 7.88 6.91
4 3 9.04 8.88 8.59
5 4 8.84 9.88 10.18
6 5 8.84 8.86 10.19
7 6 9.85 8.64 13.12
8 7 12.31 12.34 14.33
9 8 14.15 14.86 14.34
STT
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
ΔPv3/ρg
(cmH2O)
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPm3/ρg
(cmH2O)
1
6 4.5 5.0 6 5 8
2
6.5 7 7.5 20 10 15
3
12 11.5 10.5 36 14 22
4
17.5 15 16.7 45 21 39
5

20 19.5 20.5 47 37 45
6
21.5 21 22.5 50 43 60
7
24.5 24 25.3 58 67 73
8
26. 25.5 26.2 67 74 75
9
27.5 28 28.3 70 80 82
2. Thí nghiệm 2:
- 4 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT
Ống 1” : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 3 2 0.5 0.2
2 6 7 0.7 0.8
3 9 10.5 1.5 1.2
4 11.5 12.5 1.6 1.3
5 15.5 18 2.5 2.1
6 20 22 2.9 2.8
7 31 34 3.8 4.1

8 40 45 4.2 4.5
9 47 46 4.7 5.1
10 54 55 5.2 5.8
11 59 57 6 6.3
12 65 64 7 6.9
13 67.5 68 8.1 8.3
STT
Ống 1" : l=1.5m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1
3.5 4 0.6 0.8
2
8.9 10.5 2.0 2.2
3
19 14.5 3.5 3.4
4
26 25 5.5 5.2
5
36 28.5 7.0 7.2
6
44 38.5 8.8 9.1
7
50.5 52 10.0 10.8

8
56 56.5 12.3 12.1
9
60.5 60.5 12.9 12.8
10
64 63 13.0 13.3
11
67.5 66.5 13.5 13.7
12
70 68.6 14.5 14
13
81 79.5 16.1 15.2
- 5 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT
Ống 1/2" : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 1 1 10 8.7
2 6 7 13 13.1
3 9 12 22 19.2
4 13 14 25.1 27.2
5 18 20 35.7 36.5

6 21.8 29 40.2 43.6
7 26.6 30 50 52.7
8 29.5 31.5 56.3 58.4
9 32 33 66 64.4
10 35 34 70.1 69.2
11 36 36.2 71.5 70.8
12 37.5 37 74.2 75.1
13 42 43 78.9 77.3
STT
Ống 1/2" : l=1.5m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1
1 1 11.2 12
2
5 7.5 17.3 16.9
3
7 10 26 24.5
4
8 12 37.8 36
5
14 13 46 45.1
6
14.5 15 59.7 60.7

7
17 18 69.1 68.8
8
17.9 21.5 79.2 78.2
9
18.9 22.8 92.2 93.5
10
21.5 24 103 100.5
11
33.4 31 108.8 105.9
12
35.5 37 116.7 114.5
13
38 40 123.5 120.4
3. Thí nghiệm 3:
Mở hoàn toàn
- 6 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1 1 0.9 0 0
2 2.5 3 0 0

3 5.1 6.3 0 0
4 10 9.8 0.1 0.1
5 19.5 18 0.2 0.1
6 20.5 22.5 0.4 0.3
7 27.3 26.4 0.5 0.5
8 39 38.5 0.6 0.6
9 42 43.1 0.6 0.7
10 46.3 47.9 0.7 0.7
11 50.5 52.3 0.7 0.8
12 56 57 0.8 0.8
13 60 58 0.8 0.9
STT
Độ mở van 3/4
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1
0.8 0.7 0 0
2
5.5 6 0 0.1
3
9.8 9.5 0.4 0.3
4
13.9 15.5 0.6 0.5
5

19.5 20.5 0.8 0.8
6
25.5 26.7 0.8 0.9
7
33 34 1 1
8
40.5 41.7 1.2 1.1
9
49.4 50 1.4 1.3
10
56.5 57.2 1.6 1.6
11
61.5 62.9 1.7 1.7
12
66.4 65.7 1.8 1.9
13
69.5 70 1.8 2
STT Độ mở van 1/2
- 7 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
ΔPm1ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1

2.5 3 0.3 0.4
2
5.5 8 0.9 1.1
3
9.5 12.5 2 2
4
14.2 17.5 2.5 2.8
5
20.6 29 3.5 4
6
27.1 30 6.2 6
7
36.1 40 7 6.7
8
45.5 44 7.8 7.5
9
52.2 57 8.9 8.7
10
56.3 57.5 10 9.8
11
59.7 59 10.5 10.5
12
62.5 60 10.5 10.8
13
64.7 70 11 11.2
STT
Độ mở van 1/4
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg

(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2ρg
(cmH2O)
1
0.2 1 1.5 1.8
2
1 2 5.5 5
3
4.6 3.7 15.5 14.8
4
8.9 9.5 24 25.5
5
13.2 14 36 35
6
19.2 20.3 47 44
7
25 23 59 62
8
29.4 30 63 70
9
33.5 34.7 70 76
10
37.5 40.3 89.5 85.2
11
39.8 41.2 93 96
12
41.6 43.8 110.8 110
13

44.5 45.9 115.5 120.6
♦ Tính toán:
- 8 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
1. Thí nghiệm 1:
STT W(l) t ( s) Q(lít/s)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
ΔPv/ρg
(cmH2O) Re Cm Cv
1 1 5.65 0.18 6.33 5.17 10790.90 0.2774 0.3071
2 1 5.55 0.18 15.00 7.00 10985.33 0.1835 0.2686
3 2 7.47 0.27 24.00 11.33 16316.30 0.2154 0.3135
4 3 8.84 0.34 35.00 16.40 20698.50 0.2263 0.3306
5 4 9.63 0.42 43.00 20.00 25315.68 0.2497 0.3662
6 5 9.30 0.54 51.00 21.67 32790.56 0.2970 0.4557
7 6 10.54 0.57 66.00 24.60 34717.95 0.2764 0.4528
8 7 12.99 0.54 72.00 25.90 32846.08 0.2504 0.4175
9 8 14.45 0.55 77.33 27.93 33754.23 0.2483 0.4131
Đồ thị:
Lưu lượng Q đối với hiệu số thuỷ dầu áp suất:
Hệ số C
m
và C
V
theo Re:
- 9 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT

2. Thí nghiệm 2:
Ống 1" ( l=0.9)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O) Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 0.35 2.5 0.06 11.30 0.1553 3658.12
2 0.75 6.5 0.1 18.83 0.1198 6096.86
3 1.35 9.75 0.18 33.90 0.0666 10974.35
4 1.45 12 0.25 47.09 0.0371 15242.15
5 2.3 16.75 0.271 51.04 0.0500 16522.49
6 2.85 21 0.321 60.46 0.0442 19570.92
7 3.95 32.5 0.385 72.51 0.0426 23472.91
8 4.35 42.5 0.43 80.99 0.0376 26216.49
9 4.9 46.5 0.46 86.64 0.0370 28045.55
10 5.5 54.5 0.48 90.41 0.0381 29264.92
11 6.15 58 0.493 92.86 0.0404 30057.51
12 6.95 64.5 0.52 97.94 0.0411 31703.66
13 8.2 67.75 0.53 99.82 0.0466 32313.35
Ống 1" (l=1.5)
- 10 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O) Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 0.7 3.75 0.08 15.07 0.1049 4877.49

2 2.1 9.7 0.175 32.96 0.0657 10669.50
3 3.45 16.75 0.271 51.04 0.0450 16522.49
4 5.35 25.5 0.342 64.42 0.0438 20851.26
5 7.1 32.25 0.385 72.51 0.0459 23472.91
6 8.95 41.25 0.42 79.11 0.0486 25606.81
7 10.4 51.25 0.465 87.58 0.0461 28350.39
8 12.2 56.25 0.49 92.29 0.0487 29874.61
9 12.85 60.5 0.507 95.49 0.0479 30911.07
10 13.15 63.5 0.512 96.43 0.0481 31215.92
11 13.6 67 0.52 97.94 0.0482 31703.66
12 14.25 69.3 0.541 101.90 0.0467 32984.00
13 15.65 80.25 0.55 103.59 0.0496 33532.72
Ống 1/2" ( l=0.9)
STT
Δpong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O) Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 9.35 1 0.04 26.36 0.4078 4561.68
2 13.05 6.5 0.1 65.90 0.0911 11404.20
3 20.6 10.5 0.2 131.80 0.0359 22808.39
4 26.15 13.5 0.24 158.16 0.0317 27370.07
5 36.1 19 0.29 191.11 0.0300 33072.17
6 41.9 25.4 0.34 224.06 0.0253 38774.27
7 51.35 28.3 0.36 237.24 0.0276 41055.11
8 57.35 30.5 0.38 250.42 0.0277 43335.94
9 65.2 32.5 0.39 257.01 0.0299 44476.36
10 69.65 34.5 0.4 263.60 0.0304 45616.78
11 71.15 36.1 0.41 270.19 0.0295 46757.20
12 74.65 37.25 0.418 275.46 0.0298 47669.54

13 78.1 42.5 0.425 280.07 0.0302 48467.83
- 11 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
Ống 1/2” (l =1.5)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O) Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 11.6 1 0.04 26.36 0.3035 4561.68
2 17.1 6.25 0.095 62.60 0.0793 10833.99
3 25.25 8.5 0.16 105.44 0.0413 18246.71
4 36.9 10 0.18 118.62 0.0477 20527.55
5 45.55 13.5 0.24 158.16 0.0331 27370.07
6 60.2 14.75 0.25 164.75 0.0403 28510.49
7 68.95 17.5 0.28 184.52 0.0368 31931.75
8 78.7 19.7 0.295 194.40 0.0379 33642.38
9 92.85 20.85 0.31 204.29 0.0405 35353.01
10 101.75 22.75 0.327 215.49 0.0398 37291.72
11 107.35 32.2 0.38 250.42 0.0311 43335.94
12 115.6 36.25 0.41 270.19 0.0288 46757.20
13 121.95 39 0.42 276.78 0.0289 47897.62
- 12 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
Đồ thị:
Ống 1/2”
- 13 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU

CHẤT
Ống 1”
3. Thí nghiệm 3:
Mở hoàn toàn
- 14 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
STT
ΔPvan/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V (cm/s) V
2
/2g f Re l
e
1 0.15 4 0.068 12.81 0.0008 0.0200 4145.86 2.3279
2 0.25 8.75 0.206 38.80 0.0077 0.0250 12559.53 0.3389
3 0.25 15.75 0.309 58.20 0.0173 0.0271 18839.29 0.1389
4 0.25 23.75 0.381 71.76 0.0262 0.0283 23229.03 0.0876
5 0.4 31 0.428 80.61 0.0331 0.0289 26094.55 0.1085
6 0.5 39 0.468 88.15 0.0396 0.0294 28533.30 0.1115
7 0.55 45 0.493 92.86 0.0439 0.0298 30057.51 0.1094
8 0.65 51.75 0.518 97.56 0.0485 0.0301 31581.73 0.1159
9 0.8 56.5 0.533 100.39 0.0514 0.0302 32496.26 0.1340
10 0.8 59.5 0.542 102.09 0.0531 0.0303 33044.97 0.1291
11 0.8 61.25 0.547 103.03 0.0541 0.0304 33349.82 0.1266
12 0.85 62.5 0.551 103.78 0.0549 0.0304 33593.69 0.1323

13 0.9 63.25 0.553 104.16 0.0553 0.0304 33715.63 0.1390
Mở 3/4
STT
ΔPvan/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V (cm/s) V
2
/2g f Re l
e
1 0.15 4.75 0.099 18.65
0.001
8
0.0216 6035.89 1.0189
2 0.2 10.25 0.234 44.07 0.0099 0.0256
14266.6
5
0.2048
3 0.3 15.75 0.309 58.20
0.017
3
0.0271
18839.2
9
0.1667
4 0.4 24.25 0.385 72.51 0.0268 0.0283 23472.91 0.1370
5 0.85 34.25 0.445 83.82 0.0358 0.0292

27131.0
2
0.2117
6 0.95 44 0.489 92.10 0.0432 0.0297
29813.6
4
0.1923
7 1.15 49.75 0.511 96.25 0.0472 0.0300
31154.9
5
0.2113
8 1.2 56 0.532 100.20 0.0512 0.0302 32435.29 0.2018
9 1.3 58.75 0.54 101.71 0.0527 0.0303 32923.04 0.2116
10 1.4 61 0.547 103.03 0.0541 0.0304
33349.8
2
0.2215
11 1.5 62.25 0.55 103.59 0.0547 0.0304 33532.72 0.2344
12 1.55 63 0.552 103.97 0.0551 0.0304 33654.6 0.2403
- 15 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
6
13 1.6 63.5 0.554 104.35 0.0555 0.0305
33776.6
0
0.2461
Mở 1/2
STT
ΔPvan/ρg

(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V (cm/s) V
2
/2g f Re l
e
1 0.4 6.75 0.16 30.14
0.004
6 0.0238 9754.97 0.9452
2 2.05 12.75 0.272 51.23
0.013
4 0.0264
16583.4
6 1.5078
3 3.45 19.25 0.344 64.79 0.0214 0.0277
20973.1
9 1.5138
4 5 27.75 0.408 76.85
0.030
1 0.0287 24875.18 1.5074
5 6.45 31.5 0.431 81.18
0.033
6 0.0290 26277.46 1.7235
6 7.9 44.5 0.491 92.48
0.043
6 0.0297 29935.58 1.5848
7 8.85 51.5 0.517 97.38

0.048
3 0.0300
31520.7
6 1.5849
8 9.55 55.5 0.53 99.82 0.0508 0.0302
32313.3
5 1.6194
9 10 57.75 0.537 101.14 0.0521 0.0303
32740.1
3 1.6474
10 10.55 60 0.544 102.46 0.0535 0.0303
33166.9
1 1.6892
11 10.6 60.75 0.545 102.65 0.0537 0.0304 33227.88 1.6904
12 10.7 61.5 0.548 103.22 0.0543 0.0304
33410.7
9 1.6858
13 10.75 62 0.55 103.59 0.0547 0.0304 33532.72 1.6802
Mở 1/4
STT
ΔPvan/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V (cm/s) V
2
/2g f Re l
e

1 17.45 4.25 0.08 15.07 0.0012 0.0207 4877.49 189.4146
2 32 9.5 0.22 41.44 0.0088 0.0253
13413.0
9
37.5329
3 45.75 14.5 0.295 55.56 0.0157 0.0269 17985.7 28.1466
- 16 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
3
4 72.8 20.75 0.357 67.24 0.0230 0.0279 21765.79 29.4400
5 87.8 26.25 0.399 75.15 0.0288 0.0285 24326.47 27.8003
6 107.3 32 0.433 81.56
0.033
9
0.0290
26399.4
0
28.3815
7 118.8 36.25 0.455 85.70
0.037
4
0.0293 27740.71 28.1779
8 122.75 37.5 0.461 86.83
0.038
4
0.0294 28106.52 28.2878
9 126.2 38.25 0.465 87.58
0.039
1

0.0294 28350.39 28.5354
10 128.7 38.5 0.466 87.77
0.039
3
0.0294
28411.3
6
28.9635
11 129.75 39.5 0.47 88.52
0.039
9
0.0295 28655.24 28.6560
12 130.3 39.75 0.471 88.71
0.040
1
0.0295 28716.20 28.6433
13 131.05 39.5 0.47 88.52
0.039
9
0.0295 28655.24 28.9431
Đồ thị:
Lưu lượng Q theo độ mở của van ở một vài áp suất:
- 17 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
Đặc tuyến van:
- Chọn
gP
van
ρ

/∆
= 20cm H
2
O
- Từ đồ thị lưu lượng Q theo độ mở của van ta xác định được các lưu
lượng.
- Chia cho lưu lượng của độ mở hoàn toàn ta có bảng số liệu:
Độ mở Q Q/Qmax
0,25 0.179 0.142
0,50 0.582 0.463
0,75 1.086 0.863
1,00 1.258 1
- 18 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
V. BÀN LUẬN:
1. Nhận xét về các giản đồ và so sánh kết quả:
a. Thí nghiệm 1: Hệ số lưu lượng kế C
m
và C
v
theo chế độ chảy (Re)
 So sánh C
m
và C
v
:
)1(
2.
4

β
−
∆
=
gP
CV
(*)
Theo lý thuyết vì đường kính ống và đường kính lỗ của màng bằng đường kính ống và
đường kính cổ Venturi nên V
2
và
β
bằng nhau. Do đó C tỷ lệ nghịch với
P∆
.
Cấu tạo của Venturi và màng chắn khác nhau. Màng chắn thay đổi kích thước đột ngột
hơn nên tổn thất áp suất lớn hơn so với Venturi > C
m
< C
v
.
Kết quả thí nghiệm cho thấy kết luận trên đúng.
 Sự phụ thuộc của C
m
và C
v
theo Re:
Theo phương trình (*) hệ số lưu lượng tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy và tỷ lệ nghịch
với
P∆

. Re tăng >
P∆
tăng, do đó C tănghay giảm tuỳ thuộc vào mức độ tăng nhiều
hay ít của Re và
P∆
.
 So sánh lưu lượng kế màng và Venturi:
Do
m
P∆
>
v
P∆
(tổn thất áp suất của màng lớn hơn so với Venturi) nên khi sử dụng lưu
lượng kế Venturi sẽ cho kết quả lưu lượng chính xác hơn.
b. Thí nghiệm 2: Hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống 1” và ½”:
 Theo lý thuyết :
− Khu vực chảy tầng f=f
1
(Re)
− Khu vực chảy rối thành trơn thuỷ lực f=f
2
(Re)
− Khu vực chảy rối thành nhám thủy lực f=f
3
(Re, ∆/d)
− Khu vực chảy rối thành hoàn toàn nhám f=f
4
(∆/d)
 Theo thực nghiệm: Giản đồ hệ số ma sát theo Re: gồm 2 vùng:

- 19 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
− 3000<Re<30000: Hệ số ma sát giảm khi Re tăng. Theo lý thuyết, do
D
ε
không đổi nên đường biểu diễn f theo Re không phụ thuộc chiều dài
ống. Nhưng thực nghiệm cho thấy chiều dài ống cũng ảnh hưởng đến f.
Nguyên nhân có thể là do độ nhám của thành ống không đồng đều trong
suốt chiều dài ống, do đóng cặn
Trong vùng này, f có thể đựơc tính theo công thức Re =
4/1
Re
316.0
, nhưng sai số khá lớn so
với thực nghiệm (Bởi vì điều kiện tiến hành thí nghiệm không hoàn toàn giống nhau, ống
trong phòng thí nghiệm có thể bị đóng cặn, rỉ sét, do quá trình xác định tổn thất cột áp
không chính xác )
− Re>30000: Hệ số ma sát hầu như không đổi khi Re tăng.
c. Thí nghiệm 3: Đặc tuyến van, xác định chiều dài tương đương (L
e
) và
phạm vi ứng dụng của van.
 Giản đồ Q theo độ mở của van ở một vài áp suất:
Theo đồ thị ta thấy, ứng với một giá trị tổn thất cột áp nhất định, lưu lượng tăng theo độ
mở của van.
 Chiều dài tương đương của van:
Độ mở của van cũng ảnh hưởng đến chiều dài tương đương của van. Độ mở càng lớn khả
năng cản trở dòng chảy càng nhỏ, chiều dài tương đương càng bé. Chiều dài tương đương
nhỏ nhất khi van mở hoàn toàn.

 Đặc tuyến van:
− Thực nghiệm cho thấy đặc tuyến van có dạng lõm (dưới đường 45
0
)
như trên giản đồ nên đây là van cầu, được sử dụng khi cần lưu lượng nhỏ
và khi muốn điều chỉnh lưu lượng tăng hoặc giảm với lượng nhỏ.
− Do có hiện tượng giảm áp suất của lưu chất khi chảy qua van nên ngoài
chức năng thay đổi lưu lượng dòng chảy, van còn được sử dụng làm van
tiết lưu trong các hệ thống khác.
2. Sai số mắc phải khi làm thí nghiệm:
 Các giá trị tổn thất cột áp được xác định bằng mắt và dao động liên tục
nên khi đọc kết quả sẽ có sai số do người thí nghiệm. Một vài số liệu được
xác định bằng cách dựa vào kết quả của thí nghiệm trước nên sẽ dẫn đến
hiện tượng sai số lặp lại nhiều lần.
 Các ống dẫn trong thí nghiệm có độ nhám không đồng nhất, sự gỉ sét
không đều bên trong ống dẫn đến độ nhám thành ống không đều, bị đóng
cặn
 Sự rò rỉ nước ở dọc đường ống xảy ra trong suốt quá trình thí nghiệm nên
có thể dẫn đến tổn thất năng lượng.
 Sự hoạt động không ổn định của bơm.
 Độ mở của van không đồng nhất trong suốt quá trình thí nghiệm.
 Xác định thời gian của một lưu lượng nhất định bằng cách dùng đồng hồ
bấm giây nên cũng là một nguyên nhân gây ra sai số do người thí nghiệm.
VI. PHỤ LỤC:
1. Đổi đơn vị:
- 20 -
Bài thí nghiệm MẠCH LƯU
CHẤT
Nước 30
o

C :
µ
= 0.8 Cp = 0.8.10
-3
Pa.s

ρ
= 996kg/m
3
= 996g/lít.
Ống 1” D = 0.026m
Ống ½” D = 0.0139m
2. Xác định lưu lượng Q:
t
W
Q =
(l/s)
3. Xác định hệ số lưu lượng C
m
và C
v
:
)1(
2.
4
β
−
∆
=
gP

CV
4
2
4
2
1
2
4
1
2
β
π
β
−
∆
=
−
∆
=⇒
Pg
d
Q
Pg
V
C
==
6.2
59.1
β
0.6115

P∆
: mH
2
O
d = 0.0159m
Q : m
3
/s
4. Xác định Re:
µπ
ρ
µ
ρ
π
µ
ρ
d
Qd
d
Qvd 44
Re
2
===
5. Xác định hệ số ma sát f:
g
V
D
L
f
g

P
H
f
2
2
=
∆
=
ρ
2
.
2
VL
gD
g
P
f
ρ
∆
=⇒
6. Xác định chiều dài tương đương:
g
V
D
L
f
g
P
H
td

f
2
2
=
∆
=
ρ
2
.
.2.
Vf
Dg
g
P
L
td
ρ
∆
=⇒
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. Bộ môn máy - thiết bị, “Thí nghiệm quá trình - thiết bị”, 9/2003.
2. Bộ môn cơ lưu chất, giáo trình “Cơ lưu chất”, tập thể giản viên bộ môn cơ lưu
chất.
3. Trần Hùng Dũng - Nguyễn Văn Lục – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam, “Các
quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất-thực phẩm”, tập 1, “Các quá trình cơ
học”, quyển 2, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM.
- 21 -