Giáo trình phân tích các tổn thất của dòng khí khi chuyển động qua cánh động cơ phụ thuộc vào đặc tính hình học và chế độ dòng chảy p5 pps

- 105 -




ọỳi vồùi daợy ọỳng phun ta
thay bũng .
Goùc quỷt caỡng beù thỗ hióỷu
sọỳ aùp suỏỳt ồớ phờa lổng vaỡ buỷng
prọfin caỡng nhoớ, tổùc laỡ tọứn thỏỳt
õỏửu cuọỳi caỡng beù.
Vồùi õaỷi lổồỹng l/b õaợ cho
coù thóứ giaớm tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi,
nóỳu laỡm moớng õổồỹc lồùp bión ồớ
vuỡng coù õọỹ cong cuớa raợnh lồùn
nhỏỳt, cuợng nhổ nóỳu giaớm bồùt
gradien aùp suỏỳt trong vuỡng ỏỳy.
Roợ raỡng laỡ, nóỳu ồớ gỏửn tióỳt dióỷn ra
bũng nhổợng bióỷn phaùp õỷc bióỷt
tng õọỹ thừt dỏửn cuớa doỡng, thỗ
tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳ
i seợ giaớm.
Muỷc õờch ỏỳy õaợ õổồỹc thổỷc hióỷn trong õởnh hỗnh daợy caùnh xung lổỷc vồùi chióửu
cao beù
l < 1 ữ1,5. Ngổồỡi ta õaợ thay raợnh coù tióỳt dióỷn khọng õọứi vồùi tọỳc õọỹ cọỳ õởnh tổỡ
õỏửu vaỡo õóỳn õỏửu ra khoới daợy caùnh bũng raợnh to dỏửn (õoaỷn õỏửu) sau õoù laỡ nhoớ dỏửn. Do
õọỹ thừt dỏửn trổồùc cọứ lồùn, lồùp bión ồớ vở trờ ỏỳy õổồỹc laỡm moớng õi vaỡ tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi
giaớm, õọửng thồỡi tọứn thỏỳt ma saùt tng.
Giaớm tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi trong daợy ọỳng phun coù thóứ thổỷc hióỷn õổồỹc bũng caùch
õởnh hỗnh kinh tuyóỳn cho raợnh. Caùch õởnh hỗnh nhổ vỏỷy cho ta giaớm gradien aùp suỏỳt
ngay taỷi caùc vở trờ coù õọỹ cong lồùn nhỏỳt, tổùc laỡ, giaớm bồùt doỡng chaớy traỡn thổù cỏỳp, giaớm

bóử daỡy cuớ
a lồùp bión taỷi tióỳt dióỷn ra trón lổng prọfin do tng õọỹ thừt dỏựn cuớa raợnh ồớ
mióửn cừt vaùt; ngoaỡi ra giaớm õổồỹc tọứn thỏỳt cuớa daợy caùnh voỡng, cuỷ thóứ laỡ do doỡng bở eùp
vaỡo tióỳt dióỷn gọỳc cuớa caùnh maỡ giaớm tọứn thỏỳt ồớ õai truỷ phờa dổồùi. Caùch õởnh hỗnh kinh
tuyóỳn cuợng cho pheùp laỡm õóửu mọỹt phỏửn aùp suỏỳt tộnh doỹc chióửu cao sau caùc caùnh ọỳng
phun.
Khi tng sọỳ M vaỡ R
e
( trong phaỷm vi R
e
< R
e
min
) nhồỡ laỡm moớng lồùp bión maỡ
tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi giaớm. Khi giaớm goùc vaỡo cuớa doỡng trong daợy caùnh tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi
seợ tng vỗ gradien aùp suỏỳt.

pr

k

b
1
l
=
l
01 234
1
2
o

=60
o
80
o
140
o
120
100
o
Hỗnh 4.15 Sổỷ thay õọứi caùc tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi
trong daợy caùnh phúng tuyỡ thuọỹc vaỡo chióửu
cao tổồng õọỳi cuớa caùnh quaỷt vaỡ goùc quỷt
cuớa raợnh

=180
o
- (

1
+

2E
)
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -81-

CHƯƠNG 4 : ĐO LƯU LƯợNG CủA MÔI CHấT

Trong các quá trình nhiệt thờng đòi hỏi phải luôn luôn theo dõi lu lợng môi
chất. Đối với thiết bị truyền nhiệt và thiết bị vận chuyển môi chất thì lu lợng
môi chất trực tiếp đặc trng cho năng lực làm việc của thiết bị. Vì vậy khi kiểm tra

lu lợng môi chất sẽ giúp ta có thể trực tiếp phán đoán đợc phụ tải của thiết bị
và tình trạng làm việc của thiết bị về mặt an toàn và kinh tế.
Trong đời sống hàng ngày cũng nh trong công nghiệp, đo lu lợng là công việc
rất bức thiết. Ngời ta thờng phải đo lu lợng của các chất lỏng nh nớc, dầu,
xăng, khí than
4.1. ĐịNH NGHĩA Và ĐƠN Vị LƯU LƯợNG
Lợng vật chất (hoặc năng lợng) đợc vận chuyển đi trong một đơn vị thời gian :
G
G
t
dG
dt
==



Lu lợng tích phân đó là tổng hợp lợng vật chất chuyển đi trong một khoảng
thời gian : G
S
=

2
1
.
t
t
dtG

Đơn vị : kg/s ; m
3

/s (khí)
Ngoài ra kg/h ; tấn /h ; l/phút ; m
3
/h .
Khi đơn vị là : m
3
/s => lu lợng thể tích Q
G = . Q ( - là trọng lợng riêng của môi chất cần đo)

4.2. ĐO LƯU LƯợNG THEO LƯU TốC
Nếu biết đợc tiết diện F và vận
tốc trung bình
tb
.
=> Q = F.
tb
(m

/s)
4.2.1. Cách xác định vận tốc trung bình
Ta sử dụng ống đo áp suất động
a- Xác định vận tốc trung bình = thực nghiệm:
Nguyên lý : Chia tiết diện ống thành nhiều diện tích nhỏ bằng nhau và phân bố
một cách đối xứng, và trong mỗi tiết diện nhỏ đó xem vận tốc tại mỗi điểm là nh
nhau.
F

ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -82-

tb
i
n
n
=


Nếu ta đặt ống đo áp suất động
tại điểm i thì áp suất tĩnh :
P
i
= (
h
- '). h
i



tb tb
g
P==
2
1
.
tbh
h

g
).(
2
'
1




: trọng lợng riêng của phần chất lỏng nằm trên
h
(thờng =
h
).

h
: trọng lợng riêng của chất có độ chênh áp là h
i
.

1
: trọng lợng riêng môi chất cần đo lu lợng.
h
n
hi
tb
=

1
.

Q =
tb
. F và G = .Q
Chú ý : - Nếu tiết diện ống hình chữ nhật thì ta chia thành nhiều hình chữ nhật
nhỏ đối xứng và đo tốc độ tại các diện tích nhỏ này.
- Nếu tiết diện ống là hình tròn thì ta dùng trong đờng tâm bán kính r
1

; r
i
; r
n

rR
i
n
i
=
2

Nếu R = 150 ữ 300 mm chọn n = 3
R > 300 mm chọn n = 5
Sau khi xác định đợc
1
tại r
i
=>
tb

b-Xác định

tb
theo quan hệ (Re)
max
f
tb
=



Đồ thị
NICURáT
Nếu Re = 2.300
Nếu Re > Re
th
chảy rối
Nếu Re < Re
th
chảy tầng

34 5 6
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
tb
max
lgRe = lg

P1d
P1
1
h
Pa
'
h
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -83-


Đối với dòng chảy tầng

tb
=
1
2
max

Đối với dòng chảy rối


tb
=
084,
max

4.2.2. ống pi tô
a- Nguyên lý: Chất lỏng chảy trong ống

khi bị ngăn lại thì động năng -> thế năng
Đo sự biến đổi này và dựa vào đó
=> Vận tốc của chất lỏng.
P
1
- P
2
= P
đ
= h.
h

và theo phơng pháp becnulu




.dg
dp
p
p
=

1
2
1
2


1

: tốc độ dòng tại điểm đo.

2
: dòng chắn lại (= 0).



2
2
1
2
21
2

=
g
PP()
thờng
2
= 0 =>
2
=
1
12
)(2

PPg

Vậy muốn đo
2

ta cần đo giáng áp tại điểm đó.
Đối với chất khí:
Thì phụ thuộc áp suất => ta đa ra đại lợng số max M =
a


Khi M < 0,2 thì dùng công thức trên
Khi M > 0,2 thì :




















=

1
1
.2
1
1
2
2
K
K
P
P
TR
K
K
g


a : Tốc độ âm thanh
k : Số mũ đoạn nhiệt
T : nhiệt độ tuyệt đối khi khí cha bị nén áp
Chú ý : khi đo bằng ống pitô thì dòng chảy cần phải ổn định, do đó cách này
không phù hợp với vận tốc thay đổi vì có tổn thất áp suất P
1
và P
2
đo ở những
điểm khác nhau => cần thêm một số hiệu chỉnh
P2
P1
h

1

ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -84-

= 0,98 ữ 0,99
T
= .
1

ống đo P
2
phải bền về cơ học và không thu hẹp dòng chảy rõ rệt.
d < 0,1 D thờng, d = 0,05 D
ống đo P
1
phải nhỏ để giảm áp lực do sức hút của dòng chảy.
b- Cấu tạo ống pitô

ống đo gồm hai ống ghép lại ống đo áp suất toàn phần P
2
nằm chính giữa và có lỗ
đặt trực giao với dòng chảy, ống ngoài bao lấy ống đo P
2
có khoan lỗ để đo áp suất
tĩnh P
1
. Phần đầu của ống pitô là nửa hình cầu, lỗ lấy áp suất động có vị trí (3ữ4)d
Nhánh I là nhánh không chịu ảnh hởng của ống đỡ (L), nhánh II là nhánh chịu
ảnh hởng của ống đỡ .
Khi đo, ống có thể đặt lệch phơng của dòng chảy đến (5ữ6)
o
mà không ảnh
hởng đến kết quả đo, số lợng lỗ khoan từ 7 ữ 8 lỗ.
Trong thực tế ta dùng ống pitô để đo có đờng kính là d = 12mm và trong phòng
thí nghiệm dùng loại d = 5 ữ 12 mm, áp dụng sao cho tỷ số d/D < 0,05 là tốt
nhất (D : là đờng kính ống chứa môi chất)
Khi đặt ở vị trí khác nhau thì phải thêm hệ số bổ chính .



P1
A A
P2
d
0,3d
A-A
0,1d
8-10d3-4d

L
d
l
0
1
0,5
8
3
III

2g
P
2 - P1

2