Báo cáo thực hành môn thực hành kỹ thuật thực phẩm - ghép bơm fm51

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH
Môn: THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC
PHẨM
GVHD : Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH : Trần Yến Thanh
MSSV : 11031761
Lớp : DHTP7A
Nhóm : Sáng thứ 4 (tiết 1-5)
Tổ : 2
Tp.HCM 27/10/2013
GHÉP BƠM-FM51
1. Mục đích thí nghiệm:
- Xác định cột áp toàn phần của bơm, công suất và hiệu suất cho bơm ly tâm bằng
việc đo đạc các thông số khi thay đổi lưu lượng bơm.
-Xây dựng đường đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm.
- Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép nối tiếp.
- Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép song song.
2. Các bước tiến hành thí nghiệm:
(1): Van chỉnh lưu lượng (2): Cảm biến lưu lượng
(3): Van hút (4): Van đẩy bơm 1
(5): Van 3 ngã (6): Van đẩy bơm 2
(7) + (8): Bơm 1 + Bơm 2 (9): Bồn chứa
2.1 Thí nghiệm 3 :Ghép bơm nối tiếp
- Mở công tắc tổng
- Mở máy tính và khởi động chương trình, đợi khi chương trình
kiểm tra xong và sẵn sàng hoạt động
Cả 2 bơm phải đảm bảo hoạt động cùng điều kiện .Bơm 2 đã cố
định lưu lượng , bơm 1 nên thiết lập ở chế độ tốc độ 70%

GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 2
Chọn chế độ “series” - ghép bơm nối tiếp
Mở hoàn toàn van đẩy của bơm 2, đóng van đẩy của bơm 1. Chỉnh
van 3 ngã tại vị trí hợp lý
Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng
Bật 2 nút “On” trên chương trình để khởi động bơm. Cho bơm chạy
tuần hoàn để đuổi hết bọt khí. Khi đã hết bọt khí thì nhấp chuột vào
biểu tượng “GO” để ghi lại giá trị đo được vào bảng số liệu của
phần mềm.

Đóng van điều chỉnh lưu lượng 1 ít, đợi 1 lát cho hệ thống ổn định,
tiếp tục nhấn vào nút “GO” để ghi giá trị lần 2. Làm tương tự như
vậy 10 lần.
Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng, tắt bơm và chuyển sang thí
nghiệm tiếp theo.
2.4 Thí nghiệm 4 :Ghép bơm song song
Cả 2 bơm phải đảm bảo hoạt động cùng điều kiện .Bơm 2 đã cố
định lưu lượng , bơm 1 nên thiết lập ở chế độ tốc độ 70%
Chọn chế độ “parallel” – ghép song song
Mở hoàn toàn van đẩy của bơm 2 và bơm 1. Chỉnh van 3 ngã tại vị
trí hợp lý
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 3
Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng, Cho bơm chạy tuần hoàn để
đuổi hết bọt khí. Khi đã hết bọt khí thì nhấp chuột vào biểu tượng
“GO” để ghi lại giá trị đo được vào bảng số liệu của phần mềm.

Đóng van điều chỉnh lưu lượng 1 ít, đợi 1 lát cho hệ thống ổn định,
tiếp tục nhấn vào nút “GO” để ghi giá trị lần 2. Làm tương tự như
vậy 10 lần.
Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng, tắt bơm
3. Kết quả thí nghiệm
3.1 Thì nghiệm 3: Ghép nối tiếp
Stt Lưu
lượng
Q(l/s)
Tốc độ
bơm
n(rpm)
Áp suất
hút p
(kPa)
Áp suất
đẩy p
(kPa)
Nhiệt
độ
T(0C)
Moment xoắn
động cơ
t(N.m)
1 1.370 1260 1.2 35.3 36.7 0.45
2 1.365 1260 1.2 35.4 36.8 0.46
3 1.357 1260 1.1 36.5 35.3 0.46
4 1.358 1260 1.5 40.7 36.5 0.43
5 1.325 1260 1.6 42.5 36.9 0.45
6 1.217 1260 1.7 48.5 36.3 0.48

7 1.042 1260 2.0 61.7 36.5 0.43
8 0.821 1260 2.1 75.1 36.5 0.37
9 0.183 1260 2.4 91.4 36.7 0.35
10 0.046 1260 2.4 93.9 36.8 0.29
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 4
3.2 Thí nghiệm 4: Ghép song song
Stt Lưu
lượng
Q(l/s)
Tốc độ
bơm
n(rpm)
Áp suất
hút p
(kPa)
Áp suất
đẩy p
(kPa)
Nhiệt
độ
T(0C)
Moment xoắn
động cơ
t(N.m)
1 1.854 1260 0.3 38.7 37.7 0.36
2 1.835 1260 0.4 38.4 37.4 0.35
3 1.832 1260 0.6 38.7 37.9 0.36
4 1.764 1260 0.8 41.6 38.1 0.38

5 1.513 1260 1.5 42.3 38.4 0.33
6 1.237 1260 1.5 44.8 37.6 0.33
7 0.869 1260 2.1 47.4 38.2 0.35
8 0.493 1260 2.3 53.1 38.2 0.31
9 0.165 1260 2.6 56.8 38.5 0.34
10 0 1260 2.6 58.7 32.7 0.37
4. Xử lý kết quả :
Cột áp của bơm: là áp suất chất lỏng tại miệng ra ống đẩy của bơm hay là năng
lượng riêng của chất lỏng thu được khi đi từ ống hút đến ống đẩy của bơm. Ký hiệu :
H. Cột áp toàn phần của bơm được tính như sau:
H = H
S
+ H
W
+ H
e
Trong đó:

H
s
= :biến thiên cột áp thủy tĩnh, m.

P
1
:áp suất hút (đo bằng áp kế), Pa

P
2
: áp suất đẩy( đo bằng áp kế), Pa


H
w
= : biến thiên động năng, m.

W
1
: vận tốc đường ống hút của dòng lưu chất, m/s.

W
1 =

d
1
= 0.0235m đối với mô hình FM50
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 5

W
2
: vận tốc đường ống đẩy của dòng lưu chất, m/s.

W
1 =

d
2
= 0.075m đối với mô hình FM50

H

e
= z
2
– z
1
:

(lấy thước đo), biến thiên thế năng, m.

H
e
= 0.075m đối với mô hình FM50
Công suất của bơm:
Công suất thủy lực truyền cho lưu chất
P
h
= Q.H. , W
Trong đó:

Q: lưu lượng của bơm, m
3
/s.

H: cột áp toàn phần của bơm, m.

: Khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m
3.

g: gia tốc trọng trường, m/s
2

Công suất cần cung cấp cho động cơ cần cung cấp có thể được tính như sau:
P
m
= ,w
Trong đó:

n: số vòng quay của bơm, vòng/phút

t: moment xoắn của động cơ, N.m
Hiệu suất của bơm:
Hiệu suất của bơm có thể được tính như sau
E = 100%
Thí nghiệm 3. Ghép bơm nối tiếp
Bảng 4.1 Chiều cao cột áp của bơm, công suất, hiệu suất của bơm.
Stt
Chiều cao cột
áp của bơm (m)
Công suất (w) Hiệu suất (%)
1 4.65 34.2 63.7
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 6
2 4.76 34.7 61.8
3 4.81 35.3 59.4
4 5.17 36.7 65.6
5 5.34 36.8 61.2
6 5.93 38.9 67.3
7 6.75 39.8 74.7
8 7.88 37.5 76.9
9 9.20 9.8 24.5

10 9.56 2.8 7.3
Thí nghiệm 4. Ghép bơm song song.
Bảng4.2 Chiều cao cột áp của bơm, công suất, hiệu suất của bơm.
Stt
Chiều cao cột
áp của bơm (m)
Công suất (w) Hiệu suất (%)
1 3.80 39.5 98.9
2 3.87 40.6 85.0
3 3.86 39.5 83.5
4 3.91 37.9 78.1
5 3.98 33.8 73.9
6 4.05 28.7 65.8
7 4.13 20.5 53.9
8 4.89 12.6 31.8
9 5.26 4.1 9.4
10 5.46 0.00 0.00
5. Đồ thị
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 7
5.1 Trường hợp ghép song song
5.2 Trường hợp ghép nối tiếp
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 8
6. Bàn luận
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 9

Thông qua đồ thị ta thấy rằng nếu muốn giữ nguyên cột áp và tăng lưu lượng bơm
thì ta ghép bơm song song, còn muốn tăng cột áp mà vẫn giữ nguyên lưu lượng thì
ta ghép nối tiếp. Từ kết quả tính được ta có thể chọn điều kiện làm việc thích hợp để
đạt hiệu quả tốt nhất.
Nguyên nhân gây sai số có thể là do: chưa đuổi hết bọt khí trong thiết bị, bơm không
ổn định, đọc kết quả sai…
MẠCH LƯU CHẤT
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 10
1. Mục đích:
 Tìm hiểu về các dạng tổn thất cột áp xảy ra trong ống dẫn khi dòng chất
lỏng không nén được chảy qua các ống, các loại khớp nối, van hay các thiết
bị đo dùng trong mạng ống.
 Xác định mối quan hệ giữa tổn thất áp suất theo tổn thất ma sát và vận tốc
nước chảy bên trong ống trơn và so sánh với tổn thất áp suất được xác định
bằng phương trình tổn thất trong ống .
 Xác định các tổn thất cục bộ trong hệ thống đường ống của mô hình thí
nghiệm.
 Xác định mối quan hệ giữa hệ số ma sát và chuẩn số Reynolds đối với nước
chảy trong ống nhám.
- Ứng dụng việc đo độ chênh áp trong việc đo lưu lượng và vận tốc nước chảy
trong ống dẫn.
2. Tiến hành thí nghiệm
2.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống.
Mở công tắc bơm
Đóng và mở van thích hợp để cho nước được bơm vào đoạn ống
cần làm thí nghiệm
Nối đầu đo áp suất vào đoạn ống cần làm thí nghiệm. Đồng hồ có
thang đo công suất lớn gắn trước dòng chảy còn thang đo công

suất nhỏ thì gắn sau dòng chảy.
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 11
Cho nước chảy vào ống đong 1 lit, ghi lại thời gian ứng với mỗi lần
đo để tính lưu lượng.
Đo đường kính trong của ống cần làm thí nghiệm(sử dụng thước
kẹp để đo đoạn ống mẩu), sau đó ghi số liệu vào bảng số liệu thí
nghiệm.
Bật công tắc bơm cho nước chảy vào hệ thống.

Điều chỉnh van điều chỉnh lưu lượng (phía dưới công tắc
bơm) để có được lưu lượng cần thiết. Nên bắt đầu từ lưu
lượng nhỏ và tăng dần lưu lượng.
.
Ghi lại kết quả thí nghiệm vào bảng số liệu.
2.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ.
Đóng và mở van thích hợp để nước được bơm vào đoạn ống cần
làm thí nghiệm.
Nối đầu đo áp suất với những chổ phù hợp để đo tổn thất áp suất
cục bộ
Đo đường kính trong của ống lớn nhất và ghi vào bản số liệu. Chọn
bộ phận nối từ danh sách. Nếu làm thí nghiệm vói van, nhập vị trí
ước lượng của van
Điều chỉnh van điều chỉnh luu lượng ( phí dưới công tắc bơm) để có
được lưu lượng cần thiết. Nên bắt đầu từ lưu lượng nhỏ và tăng
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 12
dần lưu lượng. Nên thay đổi lưu lượng từ nhỏ nhất đến lớn nhất

Ghi lại kết quả thí nghiệm vào bảng
2.3.Thí nghiệm 3: Xác định tổn thất ma sát trong đoạn ống nhám
Tương tự thí nghiệm 1 nhưng làm thí nghiệm với đoạn ống nhám.
2.4. Thí nghiệm 4: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp.
2.4.1 Màng chắn và ống ventury
Mở van phù hợp để dẫn nước vào lưu lượng kế
Điều chỉnh van điều chỉnh lưu lượng ( phí dưới công tắc bơm) để
chỉnh lưu lượng cần thiết. Nến bắt đầu thí nghiệm từ lưu lượng
nhỏ nhất đến lớn nhất
Ghi lại kết quả thí nghiệm vào bảng.
2.4.1 Ống pitot
Nối đầu đo áp suất vào 2 đầu nối của ống pitot.
Điều chỉnh van điều chỉnh lưu lượng ( phá dưới công tắc bơm) để
chỉnh lưu lượng cần thiết. Nên bắt đầu thí nghiệm từ lưu lượng
nhỏ nhất đến lớn nhất
Ước tính giá trị trung bình và so sánh với giá trị lớn nhất tại tâm
ống.
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 13
Tại giá trị lưu lượng lớn nhất hãy dịch chuyển đầu đo áp suất toàn
phần trong ống tại các vị trí khác nhau dọc ống
3. Kết quả thí nghiệm
3.1 Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống
STT
Đường
kính ống
khảo sát
Thể
tích

(lít)
Thời
gian
(s)
Lưu lượng
(m
3
/s)
Tổn thất áp suất (thực tế)
(mH
2
O)
P1(atm) P2(kPa)
∆P(mH
2
O)
1
Ống 7
D=18mm
1 28
3.57143×10
-5
0,022 1.1 0,12
2 1 26
3.84615×10
-5
0,042 1,5 0,28
3 1 12
8.33333×10
-5

0,047 1,8 0,3
4 1 8
1.25×10
-4
0,052 3,0 0,23
5 1 5
2×10
-4
0,072 4,2 0,32
1
Ống 8
(17mm)
1 10
1×10
-4
0,032 0.7 0,26
2 1 7
1.42857×10
-4
0,052 3,2 0,21
3 1 6
1.66667×10
-4
0,057 3.7 0,21
4 1 5
2×10
-4
0,072 4,0 0,34
5 1 4
2.5×10

-4
0,077 4,2 0,37
1
Ống 9

(11mm)
1 8
1.25×10
-4
0,067 0.9 0,60
2 1 7
1.42857×10
-4
0,072 1.9 0,55
3 1 6
1.66667×10
-4
0,080 2,2 0,60
4 1 5
2×10
-4
0,082 2,4 0,60
5 1 4
2.5×10
-4
0,087 2.6 0,63
3.2 Xác định trở lực cục bộ
ST
T
Vị trí khảo

sát
Thể tích
(lít)
Thời
gian(
s)
Lưu lượng
(m
3
/s)
Tổn thất áp suất (thực tế)
(mH
2
O)
P1(atm) P2(kPa)
∆P
(mH
2
O)
1 Van 12 1 29 3.44828×10
-5
0,347 4.8 3.079
2 1 13 7.69231×10
-5
0.327 6,3 2.738
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 14
(14mm)
3 1 7 1.42857×10

-4
0.197 7,2 1.302
4 1 5 2×10
-4
0,157 8,2 0.785
5 1 4 2.5×10
-4
0,127 8,8 0.413
1
Van 20
15(mm)
1 18 5.55556×10
-5
0,297 1,3 2.935
2 1 8 1.25×10
-4
0,197 2,3 1.798
3 1 7 1.42857×10
-4
0,147 2,8 1.230
4 1 6 1.66667×10
-4
0,117 3,3 0.868
5 1 5 2×10
-4
0,097 3,3 0.661
1
Đột mở 16
(7mm)
1 13 7.69231×10

-5
0,007 3,3 0.661
2 1 10 1×10
-4
0,012 3,7 0.258
3 1 9 1.11111×10
-4
0,015 4,2 0.279
4 1 7 1.42857×10
-4
0,017 4,9 0.331
5 1 6 1.66667×10
-4
0,017 5,1 0.351
1
Nối T13
(15mm)
1 14 7.14286×10
-5
0,037 7,3 0.372
2 1 9 1.11111×10
-4
0,047 7,8 0.320
3 1 6 1.66667×10
-4
0,052 8,4 0.331
4 1 5 2×10
-4
0,057 9,0 0.331
5 1 3 3.33333×10

-4
0,067 9,9 0.320
1
Co 90(22)
15(mm)
1 9 1.11111×10
-4
0.078 0,8 0.723
2 1 7 1.42857×10
-4
0.098 1,2 0.889
3 1 6 1.66667×10
-4
0.019 1,8 0.010
4 1 5 2×10
-4
0.022 1,9 0.031
5 1 4 2.5×10
-4
0.027 2,3 0.041
4. Xử lý số liệu
4.1 Các công thức tính:
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 15
• Tính lưu lượng:


Q
t

−
=
(m
3
/s) (t là thời gian đo được, s)
• Tính vận tốc dòng chảy:



Q
u
d
π
=
(m/s)
• Tính số Reynolds:
  

u d u d
ρ
µ ν
= =



ν
−
=
• Tính hệ số ma sát:
− Nếu Re<2320 (dòng chảy tầng).



λ
=
− Nếu 2320<Re<10
5
(rối thành trơn thủy lực).




λ
=
− Nếu Re>10
5
(Rối thành nhám thủy lực)


 
d
λ
∆
 
= +
 ÷
 
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 16
∆

là hệ số nhám ống dẫn (ống thép
∆
= 0.2mm)
• Tính tổn thất áp suất lý thuyết:


 

d
L u
p H
d g
λ
∆ = =

4.2 Tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống
STT
Đường
kính ống
khảo sát
Vận tốc
dòng
chảy(m/s)
Re
Hệ số ma
sát
Tổn thất
áp suất
thực
tế(mH

2
O)
Tổn thất áp
suất lý
thuyết
(mH
2
O)
1
Ống 7
18mm
0.140419517 2221.77898 0.02880575
0,12
0.0018
2
0.151220958 2392.6841 0.0267482
0,28
0.0037
3
0.327645409 5184.14887 0.03724069
0,3
0.015
4
0.491468114 7776.22332 0.03365076
0,23
0.030
5
0.786348982 12441.9573 0.33857546
0,32
0.24

1
Ống 8
17mm
0.440790779 6974.38437 0.03457886
0,26
0.026
2
0.629701112 9963.40623 0.03162898
0,21
0.047
3
0.734651298 11623.9739 0.33377244
0,21
0.079
4
0.881581557 13948.7687 0.33377147
0,34
0.12
5
1.101976947 17435.9609 0.33377051
0,37
0.19
1
Ống 9
11mm
1.315997263 20822.2839 0.29935422
0,60
0.42
2
1.503996872 23796.8959 0.29935366

0,55
0.51
3
1.754663017 27763.0452 0.2993531
0,60
0.71
4
2.10559562 33315.6542 0.29935254
0,60
1.032
5
2.631994525 41644.5678 0.29935198
0,63
1.621
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 17
4.3 Trở lực cục bộ
STT
Vị trí
khảo
sát
Lưu lượng
(m
3
/s)
Vận tốc
dòng chảy
(m/s)
Áp suất

động
(mH
2
O)
Tổn thất
áp suất
thực tế
(mH
2
O)
Hệ số trở
lực cục
bộ
1
Van 12
3.44828×10
-5
0.13557757 0.002563 3.25
893.1874
5
2
7.69231×10
-5
0.30244201 0.012753 2.91
262.1345
7
3
1.42857×10
-4
0.56167728 0.043984 1.53 41.72853

4
2×10
-4
0.78634898 0.086209 0.72 7.56789
5
2.5×10
-4
0.98293623 0.134702 0.58 1.45346
1
Van 20
5.55556×10
-5
0.21843045 0.005048 3.04
638.1243
5
2
1.25×10
-4
0.49146811 0.025554 2.02 83.23454
3
1.42857×10
-4
0.56167728 0.033377 1.47 47.25563
4
1.66667×10
-4
0.65529213 0.045429 1.11 22.34885
5
2×10
-4

0.78634898 0.065418 0.91 15.69652
1
Đột
7.69231×10
-5
0.30244201 0.204045 0.27 1.23134
2 1×10
-4
0.39317449 0.344836 0.26 0.77975
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 18
mở 16
3
1.11111×10
-4
0.43686011 0.425723 0.25 0.65653
4
1.42857×10
-4
0.56167728 0.703747 0.27 0.54543
5
1.66667×10
-4
0.65529213 0.957877 0.31 0.34579
1
Nối
t13
7.14286×10
-5

0.28083903 0.008344 0.25 33.41542
2
1.11111×10
-4
0.43686011 0.020191 0.27 13.51876
3
1.66667×10
-4
0.65529213 0.045429 0.30 8.55654
4
2×10
-4
0.78634898 0.065418 0.32 6.32243
5
3.33333×10
-4
1.31058033 0.181718 0.31 1.12876
1
Co 90
o
1.11111×10
-4
0.43686011 0.020191 0.29 1.67675
2
1.42857×10
-4
0.56167728 0.033377 0.29 0.98432
3
1.66667×10
-4

0.65529213 0.045429 0.49 2.15542
4
2×10
-4
0.78634898 0.065418 0.58 0.89143
5
2.5×10
-4
0.98293623 0.102216 0.78 0.67632
5. Đồ thị
5.1 Tổn thất áp suất theo vận tốc
Ống 7
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 19
Ống 8
Ống 9
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 20
Ống 10
Ống 11
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 21
5.2 Xác định trở lực cục bộ:
Van 12
Van 20
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh

Page 22
Van 21
Đột thu 3
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 23
Đột mở 16
Nối T13
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 24
Co 90
6. Bàn luận
GVHD: Phạm Quỳnh Thái Sơn
SVTH: Trần Yến Thanh
Page 25