thực hành mạch lưu chất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ
o0o
BÁO CÁO THỰC HÀNH
QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
BÀI THỰC HÀNH: MẠCH LƯU CHẤT –C6 MKII

GVHD: PHAN PHÙNG NAM
SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM
MSSV: 12019331
LỚP: DHHO8A
NHÓM: 1 TỔ: 1
HỌC KỲ: II NĂM HỌC: 2014-2015
Tháng 4 năm 2015
MỤC LỤC
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
BÀI THỰC HÀNH: MẠCH LƯU CHẤT
1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
Tìm hiểu về các dạng tổn thất áp suất xảy ra trong ống dẫn khi dòng chất
lỏng không nén được chảy qua các ống, các 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 của nước chảy bên trong ống trơn và so sánh với tổn thất áp suất được xác
định bằng phương trình tính tổn thất ma sát 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
nướcchảy trong ống nhám.
Ứng dụng việc đo độ chênh áp trong việc đo lưu lượng và vận tốc của
nước trong ống dẫn.

3
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
2. THỰC NGHIỆM:
2.1. BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
2.1.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành
ống:
STT
Ống
khảo
sát
Đường
kính
ống
(mm)
Chiều
dài
ống
(m)
Lưu
lượng
(l/p)
Tổn thất
áp suất
(thực tế),
(mH
2
O)
1
ϕ17
trơn

11 1.2
4 0.075
2 5 0.145
3 6 0.18
4 7 0.235
5 9 0.362
1
ϕ 21
trơn
15 1.2
4 0.008
2 5 0.01
3 6 0.016
4 7 0.018
5 9 0.031
1
ϕ 27
trơn
21 1.2
4 0.004
2 5 0.006
3 6 0.007
4 7 0.008
5 9 0.012
1
ϕ 27
nhá
m
20.5 1.2
4 0.008

2 5 0.012
3 6 0.017
4 7 0.023
5 9 0.04
4
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
2.1.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ:
STT Vị trí khảo sát
Lưu lượng
(l/p)
Tổn thất áp
suất (thực tế),
(mH
2
O)
1
Van 5
4 0.001
2 5 0.002
3 6 0.004
4 7 0.005
5 9 0.001
1
Van 4
4 0.002
2 5 0.003
3 6 0.004
4 7 0.006
5 9 0.008
1

Đột thu 3-4
4 0.4
2 5 0.8
3 6 0.95
4 7 0.145
5 9 0.231
1
Đột mở 5-6
4 0.005
2 5 0.015
3 6 0.02
4 7 0.03
5 9 0.043
1
Co 90
4 0.005
2 5 0.007
3 6 0.009
4 7 0.011
5 9 0.022
5
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
2.1.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp của máng chắn
và ống Venturi, ống Pitot:
STT
Vị trí khảo
sát
Lưu
lượng
(l/p)

Tổn thất áp suất (thực
tế),(mH
2
O)
1
Màng chắn
4 0.01
2 5 0.018
3 6 0.024
4 7 0.032
5 9 0.057
1
Ventury
4 0.011
2 5 0.019
3 6 0.025
4 7 0.033
5 9 0.057
1
Pito
4 0.03
2 5 0.05
3 6 0.09
4 7 0.12
5 9 0.17
6
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
2.2. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
2.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành
ống:

S
T
T
Ống
khả
o sát
vận tốc
dòng
chảy
(m/s)
Re
Hệ
số
ma
sát
λ
(m)
Tổn
thất áp
suất
(thực
tế),
(mH
2
O
)
Tổn thất
áp suất
(lý
thuyết)

(mH
2
O)
1
ϕ17
trơn
0.702
9642.
21
0.1
76
0.075
0.483
2 0.877
1205
2.76
0.1
71
0.145
0.732
3 1.053
1446
3.31
0.1
67
0.180
1.029
4 1.228
1687
3.87

0.1
64
0.235
1.373
5 1.579
2169
4.97
0.1
59
0.362
2.199
1
ϕ
21
trơn
0.377
7070.
95
0.1
84
0.008
0.107
2 0.472
8838.
69
0.1
78
0.010
0.162
3 0.566

1060
6.43
0.1
74
0.016
0.227
4 0.661
1237
4.17
0.1
70
0.018
0.303
5 0.849
1590
9.65
0.1
65
0.031
0.485
1
ϕ
27
trơn
0.193
5050.
68
0.1
94
0.004

0.021
2 0.241
6313.
35
0.1
87
0.006
0.032
3 0.289
7576.
02
0.1
82
0.007
0.044
4 0.337
8838.
69
0.1
78
0.008
0.059
5 0.433
1136
4.03
0.1
72
0.012
0.094
1

ϕ
27
nhá
m
0.202
5173.
87
0.1
93
0.008
0.023
2
0.253
6467.
34
0.1
87
0.012
0.036
7
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
3
0.303
7760.
80
0.1
82
0.017
0.050
4

0.354
9054.
27
0.1
78
0.023
0.066
5
0.455
1164
1.20
0.1
72
0.040
0.106
2.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ:
S
t
t
Vị trí
khảo sát
Lư
u
lượ
ng
*1
0
-3
(m
3

/s)
Vận
tốc
dòng
chảy
(m/s)
Áp
suất
động
(mH
2
0)
Tổn
thất áp
suất
(thực
tế)
(mH
2
0)
Hệ số
trở lực
cục bộ
1
Van 11-
12
0.0
67
0.1925
8

0.001
89
0.001 0.529
2
0.0
83
0.2407
2
0.002
95
0.002 0.677
3
0.1
00
0.2888
6
0.004
25
0.004 0.941
4
0.1
17
0.3370
1
0.005
79
0.005 0.864
5
0.1
50

0.4332
9
0.009
57
0.006 0.627
1
Van 14-
16
0.0
67
0.1925
8
0.001
89
0.002 1.058
2
0.0
83
0.2407
2
0.002
95
0.003 1.016
3
0.1
00
0.2888
6
0.004
25

0.004 0.941
4
0.1
17
0.3370
1
0.005
79
0.006 1.037
5
0.1
50
0.4332
9
0.009
57
0.008 0.836
1
Đột thu
3-4
0.0
67
0.1925
8
0.001
89
0.400
211.6
21
2

0.0
83
0.2407
2
0.002
95
0.800
270.8
74
3
0.1
00
0.2888
6
0.004
25
0.950
223.3
77
4
0.1
17
0.3370
1
0.005
79
0.145
25.04
9
5

0.1
50
0.4332
9
0.009
57
0.231
24.14
0
1 Đột mở 0.0 0.1925 0.001 0.005 2.645
8
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
5-6
67 8 89
2
0.0
83
0.2407
2
0.002
95
0.015 5.079
3
0.1
00
0.2888
6
0.004
25
0.020 4.703

4
0.1
17
0.3370
1
0.005
79
0.030 5.183
5
0.1
50
0.4332
9
0.009
57
0.043 4.494
1
Co 90
0.0
67
0.1925
8
0.001
89
0.005 2.645
2
0.0
83
0.2407
2

0.002
95
0.007 2.370
3
0.1
00
0.2888
6
0.004
25
0.009 2.116
4
0.1
17
0.3370
1
0.005
79
0.011 1.900
5
0.1
50
0.4332
9
0.009
57
0.022 2.299
2.2.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp của màng chắn
và ống Venturi, ống Pitot:
Stt

Lưu
lượng
thực tế
(m
3
/s)
Lưu lượng tính toán theo
(m
3
/s)
Màng chắn
Ventur
y
Pitot
1 0.00007 0.00012 0.00007
0.0003
5
2 0.00008 0.00016 0.00010
0.0004
5
3 0.00010 0.00019 0.00011
0.0006
0
4 0.00012 0.00021 0.00013
0.0006
9
5 0.00015 0.00029 0.00017
0.0008
3
9

GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
2.3. ĐỒ THỊ:
2.3.1. Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn và ống
nhám:
2.3.2. Xác định trở lực cục bộ:
2.3.3. Xác định dòng chảy qua ống bằng màng chắn, ống Ventury và
Pitot:
10
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
3. NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN:
3.1. Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn và ống
nhám:
Giá trị tổn thất áp suất xác định bằng tính toán có sự chênh lệch với giá trị
tổn thất áp suất đo được.
Từ đồ thị ta thấy rằng tổn thất cột áp tăng dần khi lưu lượng tăng hay vận
tốc lưu chất tăng. Với các đồ thị của ống với các đường kính 11(mm), 15(mm),
21(mm), ống nhám 20,5 (mm) thì tổn thất áp suất tỉ lệ tuyến tính với vận tốc.
Từ đồ thị và kết quả tính toán Re cho thấy Re=2320:10000 lưu chất chảy
quá độ trong các mức lưu lượng 4,5,6,7,9 (l/p)
3.2. Xác định trở lực cục bộ:
Dựa vào kết quả tính trở lực cục bộ ta thấy hệ số trở lực cục bộ thay đổi
íttrong mỗi bộ phận khảo sát.
3.3. Màng chắn và Vetury.

Lưu
lượng
thực tế
(m
3
/s)

Màng
chắn
(m
3
/s)
Ventur
y
(m
3
/s)
0.00007 0.00012
0.0000
7
0.00008 0.00016
0.0001
0
0.00010 0.00019
0.0001
1
0.00012 0.00021
0.0001
3
0.00015 0.00029
0.0001
7
11
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
Từ bảng trên ta thấy lưu lượng tính toán được cao hơn lưu lượng cảm biến
lưu lượng đo được.
Nếu ở cùng lưu lượng thì độ giảm áp của ống Ventury nhỏ hơn màng chắn

vì hệ số hiệu chỉnh của Ventury lớn hơn màng chắn.
Ventury và màng chắn khác nhau ở hệ số hiệu chỉnh do đường kính thu
hẹp của chúng: trong khi đường kính thu hẹp của màng chắn là 20mm thì
ventury là 14mm làm thay đổi suất điện động.
3.3. Ống Pitot:
lưu lượng
đo được
(m3/s)
lưu lượng
tính được
(m3/s)
0.00007 0.00035
0.00008 0.00045
0.00010 0.00060
0.00012 0.00069
0.00015 0.00083
Ta thấy lưu lượng tính được gấp đôi lưu lượng thực tế đo được, vì lưu
lượng tỉ lệ thuận với vận tốc, vậy vận tốc dòng chảy của nước trong ống pitot tính
từ lý thuyết gấp đôi thực tế.
3.4. Nhận xét chung:
Dựa vào kết quả thực nghiệm ta thấy giữa thực tế và lý thuyết

ta thấy sự
chêch lệch. đều này có thể quá trình làm thực hành thí nghiệm còn nhiều sai sót do
người vận hành, hay do thiết bị sai sót, hư hỏng.
Kết quả tính được không gần giống nhưng lý thuyết như chúng ta mong đợi
nhưng qua bài thực hành đã giúp trải nghiệm thực tế qua những gì lý thuyết đã học
cũng như những kỹ năng hữu ích về các thiết bị công nghiệp cũng như cung cấp kĩ
năng đi làm sau này.
12

GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1]. Bộ môn máy và thiết bị, Bảng tra cứu quá trình cơ học, truyền nhiệt – truyền
khối, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2012.
[2]. Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất (Khoa Hóa trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội), Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1, NXB Khoa
học và kĩ thuật, 1978.
[3]. Khoa máy và thiết bị, Quá trình thiết bị truyền nhiệt, Đại học Công nghiệp
TP.HCM, 2011.
[4]. Khoa công nghệ hóa học, giáo trình hướng dẫn thực hành QTTB truyền nhiệt,
Đại học Công nghiệp TP.HCM, 2012.
[5]. Lý Ngọc Minh, Quá trình thiết bị truyền nhiệt (Ứng dụng trong công nghiệp và
môi trường), Đại học Công nghiệp TP.HCM, NXB khoa học và kỹ thuật, 2007
5. PHỤ LỤC:
5.1. Các công thức tính toán trong thí nghiệm:
5.1.1. Trở lực ma sát:

Khi Re 2300:
Khi 2300Re 4000:
Khi 4000 Re 100000:
Khi Re 100000:
5.1.2. Trở lực cục bộ:
•
5.1.3. Màng chắn và ống Ventury:
13
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
Q: là lưu lượng đổi sang (m3/s)
A: là tiết diện ống dẫn (m2)
A1: là tiết diện thu hẹp đột ngột (m2)
C: là hệ số hiệu chỉnh , C= 0.98 cho ống Ventury, C=0.62 cho màng chắn

: chênh lệch áp suất , m
5.1.4. Ống Pitot:
w: là vận tốc (m/s)
A: là tiết diện ống dẫn (m2)
h1-h2: chênh lệch áp suất , m
5.2. Bài tính mẫu cho bảng kết quả:
5.2.1. Thí nghiệm 1:
Tính mẫu:
14
GVHD: PHAN PHÙNG NAM SVTH: TRẦN THỊ NGỌC TRÂM -12019331
5.2.2. Thí nghiệm 2:
Tính mẫu:
5,2.3. Thí nghiệm 3:
Tính mẫu:
Màng chắn:
Venturi:
Ống pitot:
15