Giáo trình hướng dẫn đo mức cao của môi chất bằng phương pháp tiếp xúc ở tiết diện gốc của tầng p6 ppsx

- 155 -




khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh ồớ vuỡng dổồùi ỏm tióỳt dióỷn cuớa doỡng co thừt laỷi vaỡ
hóỷ sọỳ lổu lổồỹng (tổùc laỡ tyớ sọỳ lổu lổồỹng õi qua khe hồớ coù caỷnh sừc trón lổu lổồỹng õi
qua ọỳng phun vồùi cuỡng dióỷn tờch ra vaỡ tyớ sọỳ aùp suỏỳt nhổ nhau) bũng à
y
= 0,63ữ0,68.
Khi giaớm aùp suỏỳt ồớ õỏửu ra khoới lọự, hóỷ sọỳ lổu lổồỹng thay õọứi vaỡ vồùi aùp suỏỳt beù ồớ õỏửu
ra giaù trở cuớa à
y
= 0,85 ; vỗ thóỳ khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh sừc lổu lổồỹng hồi
tióỳp tuỷc tng, ngay caớ khi tyớ sọỳ aùp suỏỳt <
*
. Theo sọỳ lióỷu thờ nghióỷm, giaù trở lồùn
nhỏỳt cuớa lổu lổồỹng hồi quaù nhióỷt seợ õaỷt õổồỹc khi giaớm aùp suỏỳt õóỳn
**
= 0,13, vaỡ
nóỳu tióỳp tuỷc giaớm thỗ lổu lổồỹng seợ giổợ khọng õọứi (Hỗnh 6.3).
õỏy q = G/G
*
ọỳng phun
- lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi; = P
1
/P
0
tyớ sọỳ aùp suỏỳt.

6.2- Xaùc õởnh lổu lổồỹng hồi roỡ qua bọỹ cheỡn
Sổỷ thay õọứi lổu lổồỹng tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp suỏỳt, cuợng nhổ trổồỡng hồỹp õọỳi
vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn. Nóỳu lỏỳy q = G/G
*o
, trong õoù G
*o
- lổu lổồỹng tồùi haỷn vồùi aùp
suỏỳt ban õỏửu P
o
, thỗ roợ raỡng laỡ, vồùi aùp suỏỳt beù hồn P
oi
vaỡ T
o
= T
oi
= const , lổu lổồỹng
hồi tồùi haỷn G
*
i

seợ bũng :
G
*
i

= G
oi

o
oi

P
P
= G
oi

o

Thóỳ thỗ :

2
oi
2
oo
2
oi
i
o
1
.
PP
PP
1
G
G
q

=










==





(6-1)
õỏy
i
= P
i
/P
o

Tổồng tổỷ, õọỳi vồùi lọự coù caỷnh sừc, lổu lổồỹng hồi tồùi haỷn G
**
vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu P
o

coù daỷng :
2
**
**
2
**
1










==



o
o
G
G

q
(6-2)
Trong õoù vồùi hồi quaù nhióỷt
**
= 0,13.
Lổu lổồỹng hồi cổỷc õaỷi õi qua lọự coù caỷnh sừc trong trổồỡng hồỹp naỡy õổồỹc xaùc
õởnh theo cọng thổùc hồi khaùc vồùi cọng thổùc cuớa lổu lổồỹng tồùi haỷn õọỳi vồùi ọỳng phun
nhoớ dỏửn bồới hóỷ sọỳ à
y
= 0,85
G
**
= à
y
.0,667F
y

o
o
v
P


- 156 -




Nóỳu trổồùc lọự coù caỷnh sừc entanpi cuớa hồi khọng õọứi, nhổng thay õọứi aùp suỏỳt
ban õỏửu (tổùc laỡ tióỳt lổu hồi ồớ trổồùc lọự), thỗ tổồng tổỷ nhổ õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn,

coù thóứ xỏy dổỷng õọử thở nhổ Hỗnh 6.4.
ọử thở Hỗnh 6.4 cho ta tỗm
õổồỹc sọỳ rng cheỡn cỏửn thióỳt khi õaợ
bióỳt lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi
qua bọỹ cheỡn rng lổồỹc.
Thỏỷt vỏỷy, traỷng thaùi hồi
trổồùc tổỡng rng cheỡn ổùng vồùi
entanpi khọng õọứi, cho nón õọử thở
coù thóứ õổồỹc aùp duỷng cho rng
cheỡn trung gian bỏỳt kyỡ.
Giaớ sổớ bọỹ cheỡn gọửm bọỳn
rng cheỡn. Yóu cỏửu xaùc õởnh, vồùi
tyớ sọỳ aùp suỏỳt naỡo thỗ lổồỹng hồi
tổồng õọỳi õi qua cheỡn q = 0,5?
Doỡng chaớy qua khe hồớ cuớa
rng che
ỡn thổù nhỏỳt coù thọng sọỳ
trổồùc cheỡn bũng P
o
,v
o
. Lổu lổồỹng
hồi tổồng õọỳi õaùp ổùng caùc thọng sọỳ ỏỳy tổồng ổùng vồùi õổồỡng A
1
,B
1
. Theo õổồỡng
cong ỏỳy taỷi B
1
ta coù giaù trở q = 0,5. Vồùi lổu lổồỹng ỏỳy aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng

cheỡn thổù nhỏỳt = 0,88. Aẽp suỏỳt tổồng õọỳi naỡy seợ laỡ aùp suỏỳt ban õỏửu cuớa rng cheỡn
thổù hai. Qua õióứm A
2
vaỷch cung troỡn ổùng vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu = 0,88 vaỡ õổồỡng
thúng õi qua õióứm B
2 -
giao õióứm cuớa cung troỡn A
2
B
2
vồùi õổồỡng lổu lổồỹng tổồng õọỳi
q = 0,5, ta tỗm õổồỹc õióứm A
3
, tổồng ổùng vồùi aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng cheỡn thổù hai
= 0,75. Lỷp laỷi caùch xỏy dổỷng nhổ vỏỷy õọỳi vồùi rng cheỡn thổù ba vaỡ thổù tổ, ta tỗm
õổồỹc taỷi õióứm A
5
aùp suỏỳt sau rng cheỡn thổù tổ = 0,33. Vồùi aùp suỏỳt naỡy lổu lổồỹng
hồi tổồng õọỳi õi qua cheỡn bũng q = 0,5.
Cuợng coù thóứ tờnh giaùng aùp trong caùc rng cheỡn rng lổồỹc bũng phổồng phaùp
giaới tờch.
Ta vióỳt laỷi cọng thổùc (6-2) dổồùi daỷng :
( -
**

o
)
2
= (1 -
**

)
2
(
o
2
- q
2
) (6-4)
Cọng thổùc (6-4) coù thóứ bióỳn õọứi vaỡ õem vóử daỷng :
(1 -
**
) (
o
2
-
2
) -
**
(
o
- )
2
= (1 -
**
)
2
q
2

Nóỳu coù Z rng cheỡn vaỡ lỏỳy tọứng ồớ vóỳ traùi vaỡ vóỳ phaới, ta coù:

(1 -
**
)

Z
1
(
o
2
-
2
) -
**

Z
1
(
o
- )
2
= (1 -
**
)
2
q
2
Z (6-5)
0,2
0,4
0,6

0,8
0,2 0,4 0,6 0,8
q
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
1,0
0,1 0,3 0,5 0,7 0,9
B
4
B
3
B
2
B
1
A
54
A
3
A
2
A
1
A
=
p
1

p
o
Hỗnh. 6.4 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi cuớa
ọỳng phun coù lọự caỷnh sừc


- 157 -




Âãø ràòng, ạp sút cúi ε âäúi våïi ràng chn thỉï n bàòng ạp sút âáưu ε
o
âäúi våïi
ràng chn thỉï n + 1, v âäúi våïi ràng chn thỉï nháút ε
o
= 1, biãøu thỉïc ca täøng thỉï
nháút åí vãú trại ca (6-5) cọ thãø viãút :

∑
Z
1
(ε
o
2
- ε
2
) = 1 - ε
z
2

Phỉång trçnh rụt gn cọ dảng :
(1 - ε
**
) (1 - ε
z
2
) - ε
**
∑
Z
1
(ε
o
- ε)
2
= (1 - ε
**
)
2
q
2
Z
Nãúu säú ràng chn låïn v giạng ạp trong tỉìng ràng chn ∆ε = ε
o
- ε bẹ, thç cọ
thãø b qua täøng bçnh phỉång ca cạc âải lỉåüng bẹ áúy v ta tçm âỉåüc:
q =
)1(Z
1

2
Z
∗∗
ε−
ε−
(6-6)
Cáưn chụ ràòng, lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn t lãû nghëch våïi càn báûc hai
ca säú chn Z.
Trong trỉåìng håüp khi t säú ạp sút ε trong ràng chn bẹ (tỉïc l ∆ε låïn), âọ l
lục cọ säú ràng chn khäng låïn v t säú ạp sút trong ton bäü chn bẹ, nãúu b qua
∆
2
ε thç s cọ sai säú låïn, v cọ thãø tênh gáưn âụng:

∑
Z
1
(ε
o
- ε)
2
≈
Z
Z
2
)1(
ε
−

V biãøu thỉïc âäúi våïi lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi l:

q =
22
**
2
**
**
2
)1(
)1(
)1(
1
Z
Z
ZZ
ε
εε
ε
ε
−
−
−
−
−
(6-7)
Thỉûc tãú â chỉïng minh ràòng, cäng thỉïc (6-7) cho ta kãút qu khạ chênh xạc
âäúi våïi säú ràng chn báút k.
Phỉång trçnh (6-7) cho ta tçm lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi qua bäü chn ràng lỉåüc,
trong âọ khi gim ε lỉu lỉåüng q s tàng lãn. Giạ trë cỉûc âải q
max
tỉång ỉïng våïi lỉu

lỉåüng tåïi hản âi qua khe håí ca ràng chn cúi cng v ỉïng våïi ε = (ε
**
)
Z
.
Nãúu tiãúp tủc gim ε lỉu lỉåüng khäng thay âäøi v giỉỵ bàòng q
max
Mún xạc
âënh (ε
**
)
Z
, cáưn láúy âảo hm ca q theo ε, cho bàòng khäng v gii âàóng thỉïc nháûn
âỉåüc theo ε.
Ta cọ : (ε
**
)
Z
=
****
**
)1(
εε
ε
+−Z
(6-8)
Nãúu âäü dn nåí thỉûc ε < (ε
**
)
Z

, thç mún xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua bäü
chn cáưn thay ε bàòng (ε
**
)
Z
, v nhỉ váûy s xạc âënh âỉåüc lỉu lỉåüng täúi âa q
max
âi
qua bäü chn.

- 158 -




Hỗnh 6.5 - Bióứu thở õọử
thở lổu lổồỹng hồi tổồng
õọỳi vồùi bọỹ cheỡn gọửm coù
sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn.
ọử thở õổồỹc xỏy dổỷng
tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp
suỏỳt sau bọỹ cheỡn trón aùp
suỏỳt ban õỏửu.
Trong thổỷc tóỳ
khi tờnh toaùn hồi roỡ qua
bọỹ cheỡn tuọỳc bin hồi
nổồùc khọng thóứ coi
rũng, rng cheỡn coù caỷnh
sừc tuyóỷt õọỳi, hồn nổợa
trong vỏỷn haỡnh noù seợ va

chaỷm vaỡ doỡng chaớy
trong khe hồớ seợ tng
lón.
Nóỳu xem rũng,
hồi roỡ qua khe hồớ ổùng
vồùi lổu lổồỹng õi qua ọỳng phun coù cuỡng dióỷn tờch F
y
thỗ à 1,
**

*
= 0,546.
Thóỳ thỗ :
G
t
=
Z
1
v
P
F
Z
1
v
P
F
546,01
667,0
2
o

o
Y
2
o
o
Y




(6-9)
Trong thổỷc tóỳ, do sổỷ thay õọứi hỗnh daỷng cuớa rng cheỡn vaỡ bóử daỡy tổồng õọỳi
cuớa noù, lổu lổồỹng hồi tng lón, nón:
G
y

Z
1
v
P
F
2
o
o
YY

à (6-10)
Trong õoù: à
y
- hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm cuớa lổu lổồỹng, noù chố rũng, lổu lổồỹng hồi

õi qua cheỡn beù hồn lổu lổồỹng tờnh theo (6-9) bao nhióu lỏửn.
Tỏỳt caớ nhổợng kóỳt luỏỷn trón õỏy phuỡ hồỹp vồùi bọỹ cheỡn rng lổồỹc lyù tổồớng,
trong õoù cho rũng, trong tổỡng ngn giaợn nồớ õọỹng nng cuớa doỡng hồi khi ra khoới khe
hồớ heỷp bở trióỷt tióu hoaỡn toaỡn.
q

0,2
0,1
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Z =1
2
3
20
4
5
6
8
10
Hỗnh. 6.5 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua
bọỹ cheỡn coù sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn

- 159 -

Gi thiãút ny cng khạ chênh xạc âäúi våïi bäü chn cọ cáúp (xem hçnh 6-1). åí
âáy khäng chè cọ håi gin nåí trong cạc khe håí hẻp m dng cn bë ngồût trong cạc
ngàn gin nåí. Nhỉåüc âiãøm ca chn cọ cáúp l, khi cọ di dc trủc (xút hiãûn lục sáúy
túc bin cng nhỉ lục thay âäøi phủ ti) nhỉỵng pháưn nhä trãn trủc cọ thãø càõt nhỉỵng
ràng chn sàõc báút âäüng. Cho nãn chn cọ cáúp
thỉåìng âỉåüc bäú trê gáưn nhỉỵng nåi m sỉû di trủc
khäng låïn làõm. Cn åí nhỉỵng nåi khạc khong cạch
dc trủc giỉỵa cạc pháưn nhä trãn trủc phi â lån
hồûc l lm bäü ch
n khäng cọ cáúp (trủc trån nhỉ
Hçnh 6.7). Bäü chn ny kẹm hiãûu qu hån bäü chn
cọ cáúp. ÅÍ âáy trủc âãø trån, dng håi khi ra khi khe
chn hẻp khäng bë ngồût, thnh thỉí håi bë lt qua
khe chn våïi täúc âäü ban âáưu låïn.
Lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn trủc trån pháưn låïn phủ thüc vo t säú ca khe
håí hỉåïng kênh δ åí giỉỵa ràng chn v trủc trãn bỉåïc ca bäü chn S, v âỉåüc tênh
theo cäng thỉïc (6-10) nhán våïi hãû säú hiãûu chènh k
y
( Hçnh 6.8)
Hãû säú hiãûu chènh khäng chè phủ
thüc vo t säú δ/s, m cn phủ thüc vo
t säú ràng chn tuût âäúi trong bäü chn .
Nhỉ â tháúy trãn hçnh 6-8, k
y
tàng khi tàng
säú ràng chn v tàng δ/s.

Vê dủ: cáưn xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua
bäü chn gäưm 20 ràng chn. Âỉåìng kênh
chn d
y
= 300mm. Khe håí hỉåïng kênh
δ
y

= 0,3 mm. Bỉåïc ca ràng chn S = 6mm.
Cạc thäng säú håi trỉåïc bäü chn : P
o

= 0,784 MPa (7,84 bar), t
o
= 250
o
C, ạp
sút ca håi sau bäü chn P
1
= 0,196 MPa
(1,96bar) tỉïc l l t säú ạp sút ε = 0,25.
Thãø têch riãng ca håi v
o
= 0,30 m
3
/kg.
Gii:
Xạc âënh diãûn têch ca khe chn :
F
y

= πd
y
δ
y
= 0,28. 10
-3
m
2

Lỉåüng håi r qua bäü chn cọ cáúp våïi hãû säú
lỉu lỉåüng µ
y
= 0,8 bàòng :
∆
Trủc túc bin
Thán mạy
δ

Hçnh. 6.7 Bäü chn ràng
lỉåüc trãn trủc trån

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6

Z =∝
20
10
6
4
3
2
k
y
δ
1
s
Hçnh. 6.8 Hãû säú hiãûu chènh âãø tênh
bäü chn ràng lỉåüc trãn trủc trån