Bài thí nghiệm mạch lưu chất

I. TRÍCH YẾU:
1. Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong 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 đònh:
 Thí nghiệm 1 : Hệ số lưu lượng kế C
m
và C
v
theo chế độ chảy (Re).
 Thí nghiệm 2 : Hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống 1” và
½”.
 Thí nghiệm 3 : Đặc tuyến van, xác đònh chiều dài tương đương ( L
tđ
)
và phạm vi ứng dụng của van.
2) Phương pháp thí nghiệm:
 TN1 : Cho dòng chảy lưu chất qua thiết bò 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 chảy lưu chất qua màng chắn và lần lượt qua ống 1” và
ống ½”.
Chỉnh van để thay đổi lưu lượng dòng chảy, đọc tổn thất cột áp của màng
chắn và ống. Lặp lại thí nghiệm với từng chiều dài ống l=0.9m và l=1.5m
 TN3 : Cho dòng chảy lưu chất qua màng chắn và van
Ứng với từng độ mở của van, đọc tổn thất cột áp qua màng và van.
II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:
1) Lưu lượng kế màng chắn và Venturi:
- Nguyên tắc của hai dụng cụ này là đo lưu lượng dựa trên cơ sở của sự
chênh lệch áp suất do có sự giảm tiết diện đột ngột của dòng lưu chất.
- Hai dụng cụ này có cấu tạo như sau:

v
v
2
2
1
1
Ống Venturi
1
1
2
2
v
v
Màng chắn
1
Vận tốc trung bình được tính từ công thức:
)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 suất qua màng chắn hay venturi, mH
2
O.

1
2
d
d
=
β
, tỉ số giữa đường kính cổ Venturi hay 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 do sự chảy của ống dẫn:
Có hai loại tổn thất năng lượng :
a) Tổn thất dọc đường ống :
Khi lưu chất chảy trong ống, có sự mất mát năng lượng do ma sát ở thành ống .
Xét trường hợp ống tròn đều nằm ngang.
Phương trình Bernoulli tại hai mặt cắt ướt 1-1, 2-2 giới hạn đoạn ống cho ta
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
ù
1
=

α
2
= 1 (chảy rối)
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
Trong đó :
L: chiều dài ống (m)
D: đường kính ống (m)
f: hệ số ma sát vô thứ nguyên

Hệ số ma sát phụ thuộc vào chế độ dòng chảy:
♦ Nếu chế độ là chảy tầng (Re < 2320) thì
f =
64
Re
2
♦ Nếu chế độ là chảy rối (Re > 2320) thì
f F
D
= (Re, )
ε
, f có thể được tra
từ đồ thò Moody hay từ một số công thức thực nghiệm (hệ số ma sát phụ
thuộc vào Re và độ nhám tương đối
ε
D
).
b) Tổn thất cục bộ:
Là tổn thất năng lượng do trở lực cục bộ như sự thay đổi tiết diện chảy, hướng
chảy bò cản trở bởi van, ống nối, chỗ đột mở hay đột thu
Đối với van hay khúc nối, tổn thất được biểu diễn bởi phương trình :
H
f
f
L v
gD
e
=
2
2

L
e
: chiều dài tương đương của van hay khớp nối được đònh nghóa là chiều dài
của một 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:
1. Số liệu thí nghiệm:
a) Thí nghiệm 1:
STT W(l) t
1
t
2
t
3
1 1 9.98 9.72 8.38
2 1 7.11 7.39 7.73
3 2 8.72 8.3 8.03
4 3 11.59 11.79 9.52
5 4 11.4 10.13 9.02
6 5 10.29 11.32 10.29
7 6 11.57 12.73 11.61
8 7 11.3 9.98 11.96
9 8 14.28 12 13.81

3
ST
T
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
ΔPv3/ρg
(cmH2O)
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPm3/ρg
(cmH2O)
1
1.5 2 1 2.5 3.5 4
2
2 3 2.5 6 8.5 7.5
3
5 7 4.5 11 15 9.5
4
6.5 8 6 15 21 14.5
5
11 10 11.5 25 22.5 29
6
13.5 13 13 42 36 51.5
7
23.2 16 20.5 44 38.5 63.5
8

37 30 29.5 73.5 70 73
9
33 30.5 32 78.5 75.5 74.5
b) Thí nghieäm 2:
STT
oáng 1” : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 4.5 13 1 0.5
2 11 16.5 1.2 1.5
3 18 21 2 2
4 23.5 26.5 2.5 2.5
5 27.5 37 2.5 2.5
6 32.5 43 4.5 3
7 38 49 4 4
8 45.5 56 5.5 4.5
9 51.5 60.5 5 5
10 59 63 6 6
11 63.5 65.5 7 6
12 67 68 7 7
13 67 69 7 6.5
4
STT
oáng 1" : l=1.5m

ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1
7 6 1.5 1.5
2
15 12 2.5 2
3
20 19.5 4 3
4
29 27 5 5.5
5
37.5 36 6.5 6
6
45 43.5 8 7
7
50.5 49 8.5 8.5
8
56.5 55 9 9.5
9
58.5 57.5 10 9.5
10
60 60 10 10
11
61.5 61.5 10.5 10.5

12
62.5 62.5 10.5 10.5
13
63 63 11 11.5
STT
oáng 1/2" : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 1.5 1.5 4 4
2 3 4.5 7 10
3 6 8.5 14 18.5
4 10.5 13.5 22 28
5 16 18 32 36
6 21 22 42.5 43.5
7 24.5 26 49 49.5
8 27 30.5 53 52.5
9 29.5 32 58.5 64
10 31.5 34 63 67
11 33 35 65.5 68
12 34 35 67 70.5
13 34 35.5 68 70.5
5
STT
oỏng 1/2" : l=1.5m

Pm1/g
(cmH2O)
Pm2/g
(cmH2O)
Pong1/g
(cmH2O)
Pong2/g
(cmH2O)
1
2.5 6 10 22
2
5.5 8.5 18.5 28
3
11 11.5 35 37.5
4
15 14.5 47.5 46
5
19.5 18.5 59.5 57
6
22.5 23 71 70
7
26 26 80.5 81.5
8
29 29.5 89.5 90
9
31.5 31.5 97.5 96.5
10
33 33 101 101.5
11
33.5 33.5 105 104

12
34.5 34.5 106.5 106.5
13
34.5 35 108.7 109
c) Thớ nghieọm 3:
STT
Mụỷ hoaứn toaứn
Pm1/g
(cmH2O)
Pm2/g
(cmH2O)
Pv1/g
(cmH2O)
Pv2/g
(cmH2O)
1 4 4 0.2 0.1
2 8 9.5 0.3 0.2
3 14.5 17 0.2 0.3
4 21 26.5 0.3 0.2
5 28.5 33.5 0.4 0.4
6 37 41 0.5 0.5
7 45 45 0.5 0.6
8 53 50.5 0.6 0.7
9 57.5 55.5 0.9 0.7
10 60.5 58.5 0.9 0.7
6
11 62 60.5 0.8 0.8
12 63 62 0.8 0.9
13 63.5 63 0.9 0.9
STT Ñoä môû van 3/4

ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1
4.5 5 0.2 0.1
2
9.5 11 0.2 0.2
3
14.5 17 0.3 0.3
4
25 23.5 0.4 0.4
5
34.5 34 0.8 0.9
6
43 45 0.9 1
7
49 50.5 1.1 1.2
8
55.5 56.5 1.1 1.3
9
58.5 59 1.3 1.3
10
60.5 61.5 1.3 1.5
11
62 62.5 1.5 1.5

12
63 63 1.6 1.5
13
63.5 63.5 1.6 1.6
STT Ñoä môû van 1/2
ΔPm1ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1
7.5 6 0.2 0.6
2
14 11.5 2.3 1.8
3
20 18.5 3.7 3.2
4
28 27.5 5.1 4.9
5
36 27 6.5 6.4
6
43.5 45.5 7.9 7.9
7
51.5 51.5 8.8 8.9
8
56 55 9.5 9.6
9

58 57.5 10 10
10
60 60 10.5 10.6
11
60.5 61 10.5 10.7
12
61.5 61.5 10.6 10.8
7
13
62 62 10.7 10.8
STT ẹoọ mụỷ van 1/4
Pm1/g
(cmH2O)
Pm2/g
(cmH2O)
Pv1/g
(cmH2O)
Pv2g
(cmH2O)
1
3.5 5 16.9 18
2
9 10 31.2 32.8
3
14 15 42.5 49
4
21 20.5 76.6 69
5
26 26.5 86.6 89
6

32 32 108 106.6
7
36.5 36 118.7 118.9
8
38 37 122.2 123.3
9
38.5 38 126.9 125.5
10
38.5 38.5 129.4 128
11
39.5 39.5 130 129.5
12
39.5 40 130.5 130.1
13
39.5 39.5 131.1 131
2. Tớnh toaựn:
a) Thớ nghieọm 1:
STT W(l) t (s) Q(lớt/s)
Pm/g
(cmH2O)
Pv/g
(cmH2O)
Re Cm Cv
1 1 9.36 0.11 3.33 1.50 6513.74 0.2308 0.3440
2 1 7.41 0.13 7.33 2.50 8227.88 0.1965 0.3366
3 2 8.35 0.24 11.83 5.50 14603.25 0.2746 0.4028
4 3 10.97 0.27 16.83 6.83 16678.34 0.2629 0.4127
5 4 10.18 0.39 25.50 10.83 23948.38 0.3068 0.4706
6 5 10.63 0.47 43.17 13.17 28668.61 0.2822 0.5110
7 6 11.97 0.50 48.67 19.90 30560.69 0.2834 0.4431

8 7 11.08 0.63 72.17 32.17 38518.06 0.2933 0.4393
9 8 13.36 0.60 76.17 31.83 36499.03 0.2705 0.4184
8
Đồ Thò:
Lưu lượng Q đối với hiệu số thủy dầu áp suất:
9
Heä soá C
m
vaø C
V
theo Re:
b) Thí nghieäm 2:
oáng 1" ( l=0.9)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 0.75 8.75 0.206 38.80 0.0282 12559.53
2 1.35 13.75 0.285 53.68 0.0266 17376.05
3 2 19.5 0.346 65.17 0.0267 21095.13
4 2.5 25 0.39 73.46 0.0263 23777.75
5 2.5 32.25 0.435 81.93 0.0211 26521.33
6 3.75 37.75 0.462 87.02 0.0281 28167.49
7 4 43.5 0.487 91.73 0.0269 29691.70
8 5 50.75 0.514 96.81 0.0302 31337.85
9 5 56 0.532 100.20 0.0282 32435.29
10 6 61 0.547 103.03 0.0320 33349.82
11 6.5 64.5 0.556 104.72 0.0336 33898.53

10
12 7 67.5 0.564 106.23 0.0352 34386.28
13 6.75 68 0.566 106.61 0.0337 34508.22
oáng 1" ( l=1.5m)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 1.5 6.5 0.155 29.19 0.0599 9450.13
2 2.25 13.5 0.283 53.30 0.0269 17254.11
3 3.5 19.75 0.35 65.92 0.0274 21339.01
4 5.25 28 0.411 77.41 0.0298 25058.09
5 6.25 36.75 0.459 86.45 0.0284 27984.58
6 7.5 44.25 0.492 92.67 0.0297 29996.54
7 8.5 49.75 0.512 96.43 0.0311 31215.92
8 9.25 55.75 0.532 100.20 0.0313 32435.29
9 9.75 58 0.539 101.52 0.0322 32862.07
10 10 60 0.545 102.65 0.0323 33227.88
11 10.5 61.5 0.55 103.59 0.0333 33532.72
12 10.5 62.5 0.552 103.97 0.0330 33654.66
13 11.25 63 0.554 104.35 0.0351 33776.60
oáng 1/2" ( l=0.9)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re

1 4 1.5 0.03
19.77 0.3101 3421.26
2 8.5 3.75 0.06
39.54 0.1648 6842.52
3 16.25 7.25 0.174
114.66 0.0375 19843.30
4 25 12 0.262
172.66 0.0254 29878.99
5 34 17 0.324
213.51 0.0226 36949.59
6 43 21.5 0.365
240.53 0.0225 41625.32
7 49.25 25.25 0.393
258.98 0.0223 44818.49
8 52.75 28.75 0.416
274.14 0.0213 47441.46
9 61.25 30.75 0.428
282.05 0.0233 48809.96
10 65 32.75 0.439
289.30 0.0235 50064.42
11 66.75 34 0.445
293.25 0.0235 50748.67
12 68.75 34.5 0.448
295.23 0.0239 51090.80
13 69.25 34.75 0.449
295.89 0.0240 51204.84
11
oáng 1/2" ( l=1.5m)
STT
ΔPong/ρg

(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 16 4.25 0.08
52.72 0.1047 9123.36
2 23.25 7 0.167
110.05 0.0349 19045.01
3 36.25 11.25 0.251
165.41 0.0241 28624.53
4 46.75 14.75 0.299
197.04 0.0219 34098.55
5 58.25 19 0.343
226.03 0.0207 39116.39
6 70.5 22.75 0.375
247.12 0.0210 42765.73
7 81 26 0.398
262.28 0.0214 45388.70
8 89.75 29.25 0.419
276.12 0.0214 47783.58
9 97 31.5 0.432
284.68 0.0218 49266.13
10 101.25 33 0.44
289.96 0.0219 50178.46
11 104.5 33.5 0.443
291.93 0.0223 50520.59
12 106.5 34.5 0.448
295.23 0.0222 51090.80
13 108.85 34.75 0.449
295.89 0.0226 51204.84

12
Ñoà thò:
OÁng ½”
OÁng 1”
13
c) Thớ nghieọm 3:
Mụỷ hoaứn toaứn
STT
Pvan/g
(cmH2O)
Pm/g
(cmH2O)
Q
(lớt/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
Mụỷ 3/4
14
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 0.0018 0.0216 6035.89 1.0189
2 0.2 10.25 0.234 44.07 0.0099 0.0256 14266.65 0.2048
3 0.3 15.75 0.309 58.20 0.0173 0.0271 18839.29 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 27131.02 0.2117
6 0.95 44 0.489 92.10 0.0432 0.0297 29813.64 0.1923
7 1.15 49.75 0.511 96.25 0.0472 0.0300 31154.95 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 33349.82 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 33654.66 0.2403

13 1.6 63.5 0.554 104.35 0.0555 0.0305 33776.60 0.2461
Môû 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 0.0046 0.0238 9754.97 0.9452
2 2.05 12.75 0.272 51.23 0.0134 0.0264 16583.46 1.5078
3 3.45 19.25 0.344 64.79 0.0214 0.0277 20973.19 1.5138
4 5 27.75 0.408 76.85 0.0301 0.0287 24875.18 1.5074
5 6.45 31.5 0.431 81.18 0.0336 0.0290 26277.46 1.7235
6 7.9 44.5 0.491 92.48 0.0436 0.0297 29935.58 1.5848
7 8.85 51.5 0.517 97.38 0.0483 0.0300 31520.76 1.5849
8 9.55 55.5 0.53 99.82 0.0508 0.0302 32313.35 1.6194
9 10 57.75 0.537 101.14 0.0521 0.0303 32740.13 1.6474
10 10.55 60 0.544 102.46 0.0535 0.0303 33166.91 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 33410.79 1.6858
13 10.75 62 0.55 103.59 0.0547 0.0304 33532.72 1.6802
Môû 1/4
15

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 13413.09 37.5329
3 45.75 14.5 0.295 55.56 0.0157 0.0269 17985.73 28.1466
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 0.0339 0.0290 26399.40 28.3815
7 118.8 36.25 0.455 85.70 0.0374 0.0293 27740.71 28.1779
8 122.75 37.5 0.461 86.83 0.0384 0.0294 28106.52 28.2878
9 126.2 38.25 0.465 87.58 0.0391 0.0294 28350.39 28.5354
10 128.7 38.5 0.466 87.77 0.0393 0.0294 28411.36 28.9635
11 129.75 39.5 0.47 88.52 0.0399 0.0295 28655.24 28.6560
12 130.3 39.75 0.471 88.71 0.0401 0.0295 28716.20 28.6433
13 131.05 39.5 0.47 88.52 0.0399 0.0295 28655.24 28.9431
Đồ thò:
Lưu lượng theo độ mở van theo một vài áp suất:
16
Đặc tuyến van:

- Chọn
gP
van
ρ
/∆
= 20cm H
2
O
- Từ đồ thò lưu lượng Q theo độ mở của van ta tìm được các lưu lượng.
- Chia cho lưu lượng của độ mở hoàn toàn ta có bảng số liệu sau:
Độ
mở Q Q/Qmax
0,25 0.1212 0.112389
0,50 0.6107 0.566302
0,75 0.9207 0.853765
1,00 1.0784 1
17
V. BÀN LUẬN:
1. Nhận xét 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, với đường kính lỗ và đường kính lỗ màng (venturi) bằng nhau nên V
2

và
β
bằng nhau. Do đó C tỉ lệ nghòch với
P∆
.
Cấu tạo của màng chắn và venturi là khác nhau. Màng chắn thay đổi kích thước đột
ngột hơn nên tổn thất áp suất lớn hơn venturi
⇒
C
m
< C
v
.
Kết quả thí nghiệm cho thấy kết luận trên là đúng.
 Sự phụ thuộc của C
m
và C
v
theo Re :

Theo phương trình trên, hệ số lưu lượng tỉ lệ th0uận với vận tốc dòng chảy và tỉ lệ
nghòch với
P∆
. (V) Re tăng kéo theo
P∆
tăng do đó C tăng hay giảm phụ 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∆
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 f=f
2
(Re)
• Khu vực quá độ từ chảy rối thành trơn sang chảy rối thành nhám:
f=f
3

(Re, ∆/d)
• Khu vực chảy với thành nhám hoàn toàn f=f
4
(∆/d)
18
Theo thực nghiệm :
 Giản đồ hệ số ma sát theo Re : gồm có 2 vùng:
+ 5000 < Re < 30000 : hệ số ma sát giảm khi Re tăng. Theo lý thuyết, do
D
ε
không đổi nên đường biễu diễn f theo Re không phụ thuộc chiều dài ống nhưng thực
nghiệm cho thấy chiều dài ống cũng ảnh hưởng đến f . Điều này có thể giải thích là
do độ nhám của ống kh6ng đều không suốt chiều dài ống, do đóng cặn…
Trong vùng này f có thể được tính theo công thức Re =
4/1
Re
316.0
nhưng sai số
khá lớn so với thục nghiệm bởi vì điều kiện tiến hành thí nghiệm không không hoàn
toàn giống nhau, ống trong phòng thí nghiệm có thể bò đóng cặn, rỉ sét, do quá trình
xác đònh 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 đònh chiều dài tương đương (L
e
) và
phạm vi ứng dụng của van.
 Giản đồ Q theo độ mở của van ở 1 vài áp suất :
Theo đồ thò ta thấy, ứng với 1 giá trò tổn thất cột áp nhất đònh, 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 trò tổn thất cột áp xác đònh bằng mắt và dao động liên tục nên
kết quả thu được có sai số.
 Một vài số liệu xác đònh được là do kết quả của thí nghiệm trước nên
sẽ dẫn đến hiện tượng sai số được lặp lại nhiều lần.
 Các ống dẫn trong thí nghiệm có độ nhám không đồng nhất , bò đóng
cặn… Sự rò rỉ chất lỏng dọc đường ống, làm tổn thất năng lượng .
 Sự hoạt động không ổn đònh của bơm.
19
 Sự gỉ sét không đồng đều bên trong ống dẫn đến độ nhám thành ống
không đều.
 Độ mở của các van không đồng nhất giữa các lần thí nghiệm.
 Trong lúc thí nghiệm ống bò rò rỉ.
VI. PHỤ LỤC:
1. Đổi đơn vò
 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 đònh lưu lượng Q :
t
W
Q =
(l/s)
3. Xác đònh 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 đònh Re :
µπ
ρ
µ
ρ
π
µ
ρ
d
Qd
d
Qvd 44
Re
2
===
5. Xác đònh 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 đònh 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) Lê Song Giang – Nguyễn Thò Phương,“ Cơ lưu chất “
20
2) Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh
Nam,”Các quá trình và thiết bò công nghệ hoá chất và thực phẩm”,tập 1 “
các quá trình cơ học”,quyển 2, Nhà xuất bản đại học quốc gia TPHCM.
21