Báo cáo thực hành kỹ thuật thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

BÁO CÁO THỰC HÀNH

KỸ THUẬT THỰC PHẨM

GVHD:

LÊ NHẤT THỐNG

SVTH:

HỒ THỊ DIỆU HẰNG

MSSV:

14080211

LỚP:

DHTP10B

TỔ 1
NHÓM 2

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2016


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của Khoa Công nghệ hóa học và sự đồng ý của thầy giáo bộ
môn Lê Nhất Thống, em đã tiến hành thực hiện bài báo cáo thực hành Kỹ thuật thực
phẩm.
Để làm được bài báo cáo này, em xin chân chân thàn cảm ơn các thầy cô giáo đã
tận tình hướng dẫn, giảng dạy và tạo điều kiện tối đa cho em trong suốt quá trình học
tập, rèn luyện tại trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Lê Nhất Thống đã tận tình, chu
đáo hướng dẫn để em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành bài báo cáo. Song do hạn chế về kiến
thức, kinh nghiệm, và khả năng tiếp cận với thực tế nên không thể tránh khỏi những
thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Em rất mong nhận được sự góp ý
của thầy để bài báo cáo được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

MỤC LỤC

Bài 1:

MẠCH LƯU CHẤT
1.1. Giới thiệu

Khi dòng chất lỏng không nén được chảy qua các ống, các loại khớp nối, van hay
thiết bị đo đều bị tổn thất ấp suất (năng lượng) điều này sẽ làm tăng năng lượng cần thiết
để vận chuyển chất lỏng. Do đó, khi tính toán, thiết kế và lựa chọn các thiết bị vận

chuyển chất lỏng ta phải tính toán được các tổn thất này. Bài thí nghiệm mạch lưu chất sẽ
hướng dẫn sinh viên xác định các tổn thất đó như: tổn thất ma sát của chất lỏng với thành
ống, tổn thất cục bộ của co, van, đột thu, đột mở; tính toán hệ số lưu lượng của các dụng
cụ đo (màn chắn, Ventury, ống Pito).
Mô hình thí nghiệm này được thiết kế để cho phép nghiên cứu chi tiết tổn thất cột
áp của lưu chất xuất hiện khi một dòng lưu chất không nén được chuyển động qua ống,
các co nối, các van, cac thiết bị đo lưu lượng.
Trở lực ma sát trong ống thẳng của các ống khác nhau có thể được nghiên cứu trong
khoảng chuẩn số Reynolds từ 103 đến gần 105, do đó đi từ chế độ chảy tầng đến rối trong
ống trơn. Một thí nghiệm khác được thực hiện trên ống nhám để so sánh sự khác nhau về
dộ nhám của ống trên cùng một kích thước ống, cũng như ở khoảng chuẩn số Reynolds
cao hơn.
Cùng với đó, việc khảo sát trở lực qua van, việc đo lưu lượng qua màng chắn, ống
Ventury cũng được thực hiện.

3


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm
1.2. Mục đích thí nghiệm

- Thí nghiệm 1: Xác định mối quan hệ giữa tổn thất áp suất do ma sát và vận tốc của
nước chảy bên trong ống trơn và xác định hệ số ma sát f.
- Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ của co, đột thu, đột mở.
- Thí nghiệm 3: Xác định hệ số lưu lượng của các dụng cụ đo (màng chắn, Ventury)
và ứng dụng việc đo độ chênh áp trong việc đo lưu lượng và vận tốc của nước trong ống
dẫn.
1.3. Cơ sở lý thuyết
1.3.1. Trở lực ma sát

Theo giáo sư Osborne Reyolds có hai chế độ chuyển động chính của chất lỏng
trong ống dẫn:
-

Chế độ chảy tầng với vận tốc nhỏ, khi đó trở lực trong ống dẫn tỉ lệ tuyến tính

-

với vận tốc dòng chảy trong ống: h~v.
Chế độ chảy rối với vận tốc lớn, khi đó trowe lực trong ống tỉ lệ với vận tốc dòng
chảy theo dạng lũy thừa: hn~vn.
+ Chế độ chảy khi chuyển tiếp giữa chảy tầng và chảy rối gọi là chảy quá độ.
+ Có hai loại trở lực trên đường ống khi dòng chất lỏng choáng đầy ống chuyển

động trong ống dẫn: trở lực ma sát và trở lực cục bộ.
Trở lực do ma sát hms của chất lỏng chảy choáng đầy trong ống được tính theo
công thức:
hms= (m)
Trong đó: : hệ số ma sát
L : Chiều dài ống dẫn,m
D : đường kính ống dẫn,m
V : Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất, m/s
Để xác định chế độ chảy của chất lỏng ta dựa vào chuẩn số Reynolds, công thức
xác định chuẩn độ số Re như sau:
4


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

Re =

Trong đó: v: vận tốc chuyển động của lưu chất trong ống, m/s
dtđ: đường kính tương đương, m
ν: Độ nhớt động học của lưu chất, m2/s
Với vận tốc lưu chất được xác định như sau:
v= ;

trong đó: Q: lưu lượng của dòng chảy trong ống, m 3/s
A: tiết diện mặt cắt ống dẫn, m2

Reynolds đã được chứng minh được rằng nếu:
•

Re < 2320 : lưu chất chảy tầng
f=

•

Re =2320 ÷ 4000: lưu chất chảy quá độ
f=

•

Re = 4000 ÷ 100000 : lưu chất chảy xoáy ống nhẵn.
f=
•

Re 100000: Lưu chất chảy xoáy trong ống nhám.

f= [-1,8*log(2;

trong đó: n: độ nhám tương đối của ống

1.3.2. Trở lực cục bộ
Là lực do chất lỏng thay đổi hướng chuyển động, thay đổi vận tốc do thay đổi
hình dáng tiết diện của ống dẫn như : đột thu, đột mở, chổ cong (co), van, khớp
nối....Trở lực cục bộ được kí hiệu : hm (m)
hm= k* trong đó: k là hệ số trở lực cục bộ
1.3.3. Đo lưu lượng theo nguyên tắc chênh áp biến thiên
1.3.3.1. Lưu lượng kế màng chắn và Ventury

Màng chắn và Ventury là hai dụng cụ dùng để đo lưu lượng dựa vào nguyên tắc
khi dòng lưu chất qua tiết diện thu hẹp đột ngột thì xuất hiện độ chênh lệch áp suất
trước và sau tiết diện thu hẹp.
5


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

Áp dụng phương trình Bernoulli ta có mối liên hệ giữa lưu lượng và tổn thất áp
suất qua màng chắn (ống Ventury) theo công thức sau:
Q=C*[]=C*K*
Trong đó : Q : Lưu lượng dòng chảy trong ống, m3/s
C: Hệ số hiệu chỉnh, Cm cho màng chắn, Cv cho Ventury
A1: Tiết diện ống dẫn. m2
A2: Tiết diện thu hẹp đột ngột, m2
P: áp suất, Pa
γ: Trọng lượng riêng của lưu chất, N/m2
1.3.3.2. Ống Pitot

Dùng ống Pitot ta có thể đo được áp suất toàn phần P tp và áp suất tĩnh Pt, từ đó

có thể xác định được áp suất động:
v=
Trong đó: v: vận tốc dòng chảy trong ống, m/s
Ptp: áp suất toàn phần, Pa
Pt: áp suất tĩnh, Pa
1.4. Thực nghiệm
1.4.1. Trang thiết bị, hóa chất

Bảng 1.1 Kích thước ống dẫn bằng đồng
ST
T

Tên gọi

Đường kính
ngoài (mm)

Đường kính
trong (mm)

1

Ống trơn Φ16

16

10

2

Ống trơn 21

21

15

3

Ống trơn 27

27

21

4

Ống nhám 27 (độ nhám e=1mm)

27

19

5

Ống dẫn

27

21

6


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

7


Báo cáo thực hành Kỹ thuật thực phẩm

Bảng 1.2. Kích thước màng chắn, ống Ventury, ống dẫn Pitot, đột thu, đột mở và co 900
Đường kính lỗ (mm)
Màng chắn Ventury

Ống dẫn Pitot Đột thu

Đột mở

Co 900

16

25

21

21

16

10

1.4.2. Tiến hành thí nghiệm
1.4.2.1. Chuẩn bị thí nghiệm

Lưu chất được sử dụng trong thí nghiệm là nước.
-

Mở công tắc tổng
Kiểm tra nước trong bồn chứa, nước phải chiếm ¾ bồn, nạp thêm nếu cần
Mở tất cả các van, bật bơm cho nước vào hệ thống, đợi khoảng 2-3 phút để nước chảy ổn
định và đuổi hết bọt khí ra ngoài.
1.4.2.2. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống
Đóng tất cả các van không cần thiết (trừ van điều chỉnh lưu lượng), chỉ mở những
van trên đường ống khảo sát.
Kiểm tra cột nước ở các nhánh áp kế chữ U cho bằng nhau.
Mở bơm, kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống. Kiểm tra sự dâng nước ở các nhánh áp kế,
nếu nhánh nào dâng quá cao và nhanh cần tắt ngay bơm.
Tiến hành trên ống trơn Φ16:

-

Mở hoàn toàn van lưu lương kế.
Mở hoàn toàn van trên ống trơn Φ16.
Mở bơm.
Điều chỉnh lưu lương bằng van điều chỉnh lưu lượng ở các mức lưu lượng khác nhau.
Ứng với mỗi mức lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi kết quả và viết vào bảng số liệu.
Lặp lại thí nghiệm với ống Φ21, Φ27 trơn, Φ27 nhám.
1.5. Kết quả và bàn luận
1.5.1. Thí nghiệm 1

8


Bảng 1.3. Các thống số và kết quả tính thí nghiệm xác định hệ số ma sát với thành ống
Ống khảo
sát

Ф16

Ф21

Lưu lượng
(lít/phút)
1 2

Độ chênh áp
(mH2O)
0,04

Vận tốc
(m/s)
0,425

2 4

0,09

0,849

3 6

0,43

1,274

4 8

0,85

1,699

5 10

1,24

2,123

6 12

1,73

2,548

7 14

2,22

2,972

8 16

2,7

3,397

9 18

3,22

3,822

1 2
2 4

0,011
0,024

0,189
0,377

3 6

0,046

0,566

4 8

0,072

0,755

5 10

0,099

0,944

6 12

0,138

1,132

Re
5242,33
10484,6
5
15726,9
8
20969,3
1
26211,6
3
31453,9
6
36696,2
9
41938,6

1
47180,9
4
3494,88
6989,77
10484,6
5
13979,5
4
17474,4
2
20969,3
1

Hệ số ma sát lý
thuyết f
0,037

Hệ số ma sát thực
tế f'
0,03627

0,03

0,02040

0,027

0,04332

0,025

0,04817

0,024

0,04498

0,023

0,04358

0,022

0,04108

0,021

0,03825

0,021

0,03605

0,041
0,034

0,07574
0,04131

0,03

0,03519

0,028

0,03099

0,027

0,02727

0,025

0,02640


0,185

1,321

24464,1
9

0,024

0,02600

Lưu lượng
(lít/phút)

Độ chênh áp
(mH2O)

Vận tốc
(m/s)

Re

Hệ số ma sát lý
thuyết f

Hệ số ma sát thực
tế f'

8

16

0,227

1,510

0,024

0,02442

9

18

0,251

1,699

0,023

0,02134

1
2
3
4

2
4
6
8

0,006
0,012
0,025
0,041

0,096
0,193
0,289
0,385

0,045

0,038
0,033
0,031

0,22220
0,11110
0,10287
0,09490

5

10

0,059

0,481

0,029

0,08740

6

12

0,078

0,578

0,028

0,08024

7

14

0,104

0,674

0,027

0,07860

8

16

0,126

0,770

0,026

0,07291

9

18

0,146

0,867

0,025

0,06675

Ф27
1
(nhám) 2
3

2
4
6

0,002
0,01
0,022

0,118
0,235
0,353

0,044
0,036
0,032

0,04491
0,05613
0,05488

4

8

0,031

0,471

0,03

0,04350

5

10

0,053

0,588

0,028

0,04760

7 14

Ống khảo
sát
Ф21

Ф27
(trơn)

27959,0
7
31453,9
6
2496,35
4992,69
7489,04
9985,38
12481,7
3
14978,0
8
17474,4
2
19970,7
7
22467,1
1
2759,12
5518,24
8277,36
11036,4
8

13795,6
0


12

0,077

0,706

7

14

0,103

0,823

Lưu lượng
(lít/phút)

Độ chênh áp
(mH2O)

Vận tốc
(m/s)

8

16

0,13

0,941

9

18

0,162

1,059

Ống khảo sát
Ф27
(nhám)

16554,7
2
19313,8
3

6

Re
22072,9
5
24832,0
7

0,027

0,04802

0,026

0,04720

Hệ số ma sát lý
thuyết f

Hệ số ma sát thực
tế f'

0,025

0,04561

0,024

0,04491

Hình 1.1. Mối quan hệ giữa tổn thất cột áp và vận tốc

Hình 1.2. Biểu đồ mối liên hệ giữa tổn thất cột áp và vận

dòng chảy trong ống Ф16

tốc dòng chảy ống Ф21

Hình 1.3. Biểu đồ mối liên hệ giữa tổn thất cột áp và vận

Hình 1.4. Biểu đồ mối liên hệ

tốc dòng chảy ống Ф27( trơn)

giữa tổn thất cột áp và vận tốc
dòng chảy ống Ф27( nhám)

 Bàn luận

- Tổn thất cột áp tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy trong ống.
- Lưu lượng càng lớn thì ma sát sinh ra với thành ống càng nhỏ.
- Ống có tiết diện càng lớn thì hệ số ma sát với thành ống càng lớn.
- Có thể là do sai sót trong quá trình thí nghiệm khi đọc lưu lượng và độ chênh áp lúc dòng lưu chất chưa ổn định nên hệ số
ma sát với thành ống của ống 27 nhám lớn hơn so với ống 27 trơn.


1.5.2. Thí nghiệm 2

Bảng 1.4. Thông số và kết quả tính trở lực cục bộ ở đột thu, đột mở
Độ chênh áp
(mH2O)
Đột mở Đột thu

Vận tốc
v1 (m/s)

Vận tốc v2

(m/s)

1 2

0,005

0,014

0,425

0,096

Hệ số trở lực cục
bộ
Đột mở
Đột thu
-0,405
48,075

2 4

0,012

0,035

0,849

0,193

-0,622

36,965

3 6

0,025

0,185

1,274

0,289

-0,646

61,948

4 8

0,044

0,235

1,699

0,385

-0,649

49,530

1 2

0,018

0,019

0,118

0,096

25,195

40,700

2 4

0,022

0,02

0,235

0,193

7,469

11,073

3 6

0,027

0,022

0,353

0,289

3,924

5,665

4 8

0,04

0,023

0,471

0,385

3,215

3,534

Ống khảo sát

16

27 (nhám)

Lưu lượng
(lít/phút)

 Bàn luận

- Như bảng trên, hệ số trở lực cục bộ đột mở ở ống 16 là giá trị âm, đây có thể là sai sót khi chúng em làm thí nghiệm, do đọc
kết quả lúc dòng lưu chất chưa ổn định.
- Hệ số trở lực cục bộ phụ thuộc vào lưu lượng dòng lưu chất, càng giảm khi lưu lượng càng tăng.

Bảng 1.5. Thông số và kết quả tính trở lực cục bộ ở van 5


STT

Độ mở
van

Độ chênh áp
(mH2O)

Lưu lượng
(lít/phút)

Vận tốc
(m/s)

Hệ số trở lực cục bộ k

1
2
3
4
5

Hoàn toàn
Mở 4/5
Mở 3/5
Mở 2/5
Mở 1/5

0,01
0,021
0,059
0,32
0,78

10
10
9,5
8,8
7,2

0,588
0,588
0,559
0,518
0,423

0,567
1,191
3,708
23,439
85,346

 Bàn luận

- Khi mở van càng nhỏ thì hệ số trở lực cục bộ càng lớn.
- Hệ số trở lực cục bộ cũng phụ thuộc vào tổn thất áp suất đo được và lưu lượng dòng lưu chất, lưu lượng dòng lưu chất càng
lớn thì trở lực càng nhỏ và ngược lại.

Hình 1.5. Biểu đồ mối liên hệ
giữa độ mở van và tổn thất áp
suất

Hình 1.6. Biểu đồ mối liên hệ
giữa độ mở van và hệ số trở lực
cục bộ


Hình 1.7. Biểu đồ mối liên hệ
giữa lưu lượng hệ số trở lực
cục bộ đột van 5

Hình 1.8. Biểu đồ mối liên hệ
giũa lưu lượng và hệ số trở lực
cục bộ đột thu ống 27 nhám

Hình 1.7.Biểu đồ mối liên hệ giữa lưu lượng và hệ số trở lực cục
bộ đột thu, đột mở ống 27 nhám


1.5.3. Thí nghiệm 3

Bảng 1.6. Các thông số và kết quả tính thí nghiệm đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp
Lưu lượng lý thuyết

Lưu
lượng
(lít/phút
)

Tổn thất áp suất (mH2O)
Màng
chắn

Ống
Ventury

Ống
Pitot

2

0,001

0,003

0,001

0,952

0,550 1,096

2,00401

4,132

2,1985*10-5

4

0,012

0,014

0,003

0,550

0,509 3,798

4,00802

7,156

2,1985*10-5

6

0,03

0,029

0,007

0,522

0,531 6,006

6,01204

10,931

2,1985*10-5

8

0,055

0,054

0,016

0,514

0,518 8,132

8,01605

16,526

2,1985*10-5

10

0,091

0,082

0,023

0,499

0,526 10,460

10,0200
6

19,815

2,1985*10-5

Cm

Cv

(lít/ phút)
Màng
chắn

Hệ số K

Ống
Ống
Ventury Pitot


Hình 1. Mối quan hệ giữa lưu lượng thực tế và lý thuyết của
màng chắn

Hình 1. Mối quan hệ giữa lưu lượng thực tế và lý thuyết của ống
Ventury

 Bàn luận

-Không có sự khác biệt lớn giữa lưu lượng lý thuyết và
thực tế đo được của màn chắn và ống Ventury. Đây có
thể là do chúng em đã thực hiện đúng các thao tác thí
nghiệm.
- So với màn chắn và Ventury thì ống Pitot có độ chênh
lệch giữa lưu lượng thực tế và lý thuyết lớn hơn, có thể
là do chúng em đã đọc kết quả khi dòng lưu chất chưa
ổn định.

Hình 1. Mối quan hệ giữa lưu lượng
thực tế và lý thuyết của ống Pitot

1.6. Phụ lục
1.6.1. Thí nghiệm 1
•

Khảo sát ống Ф16
Q’ == (m3/s)
V = == 0,425 m/s
Re = = = 5242,33
Do 4000< Re < 100000 nên:
Hệ số ma sát lý thuyết f= = =0,037
Ta lại có: =
Suy ra: Hệ số ma sát thực tế f’= = = 0,03627
1.6.2. Thí nghiệm 2

•

Khảo sát ống Ф16
Q’ == (m3/s)
V1 = == 0,425 m/s
V2===0,096 m/s
Áp dụng hệ thức Bernulli cho đoạn ống ngang ta có:
z1-z2+ += =k*
Suy ra : kthu= = 48,075 (Với p1=p2).
Kmở== -0,405 (Với p1=p2).
1.6.3. Thí nghiệm 3
•

Khảo sát màng chắn

Q’ == (m3/s)
Áp dụng phương trình Bernoulli ta tính được hệ số hiệu chỉnh:
Cm== =0,952
= 0,521 (loại 0,952)
Qlt= Cmtb*=0,521**60000=1,096 (lít/phút)



Bài 2:

BƠM - GHÉP BƠM LY TÂM
2.1. Giới thiệu
Bơm ly tâm là lọa máy vân chuyển chất lỏng thông dụng nhất trong công nghiệp
hóa chất. Việc hiểu nguyên lý hoạt động và đặc trưng của một bơm ly tâm là điều quan
trọng cốt lõi đối với bất kỳ sinh viên công nghệ nào.
Bơm ly tâm chuyển năng lượng cung cấp từ motor điện hoặc tuabin để chuyển
thành năng lượng động học (động năng) và sau đó chuyển thành năng lượng áp suất
chất lỏng mà đang được bơm. Các biến đổi năng lượng xuất hiện là do tác dụng của 2
phần chính của bơm, cánh guồng và buồng xoắn ốc hay bộ khuếch tán. Bánh guồng là
bộ phận quay mà truyền năng lượng do động cơ cung cấp thành năng lượng động học.
Bộ xoắn ốc hay bộ khuếch tán là bộ phận tĩnh mà chuyển năng lượng động học thành
thế năng (áp suất). Tất cả các dạng năng lượng liên quan đến hệ thống chuyển động
chất lỏng được diễn tả trong các thuật ngữ cột áp (chiều cao cột chất lỏng).
Chất lỏng quá trình đi vào đầu hút và sau đó vào mắt (tâm) của cán guồng. Khi
bánh guồng chuyển động, nó quay chất lỏng đặt vào khoảng trống giữa các cánh đi ra
ngoài và tạo ra gia tốc ly tâm. Khi chất lỏng rời tâm cánh guồng, một vùng áp suất thấp
được tạo ra làm cho chất lỏng bên ngoài tràn vào. Vì dạng cánh guồng là cong, chất lỏng
được đẩy tiếp tuyến và theo hướng xuyên tâm do lực ly tâm. Tác động của lực này bên
trong bơm giống như lực mà giữ nước trong cái gàu đang quay ở đầu dây.
Ý tưởng chủ đạo là năng lượng được tạo ra bởi lực ly tâm là năng lượng động

học.lượng năng lượng cung cấp cho chất lỏng tỷ lệ với vận tốc ở gờ hay cánh đuôi của
cánh guồng. Cánh guồng càng quay nhanh hay cánh guồng càng lớn thì vận tốc cao hơn
ở cánh đuôi cánh guồng càng lớn và năng lượng cung cấp cho chất lỏng càng lớn. Năng
lượng động học này của chất lỏng thoát ra khỏi cánh guồng được sử dụng bằng cách tạo
ra một trở kháng đối với dòng. Trở kháng đàu tiên được tạo ra bởi bộ xoắn ốc của bơm
(vỏ bơm) mà hãm chất lỏng và làm cho nó chuyển động chậm lại. Trong đầu đẩy, chất
lỏng giảm tốc hơn nữa và vận tốc của nó được chuyển thành áp suất theo nguyên lý
Bernoulli.


Ghép bơm là vấn đề cần thiết và quan trọng trong công nghiệp bởi vì nó mang lại
nhiều lợi ích và đáp ứng được nhu cầu thực tế cần thiết. Cho nên trong bài thí nghiệm này
sẽ làm thí nghiệm và nghiên cứu khi chúng ta ghép bơm nối tiếp, song song với nhau thì
các thông số kỹ thuật sẽ thay đổi như thế nào so với lý thuyết.
2.2. Mục đích thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Xác định cột áp toàn phần , công suât và hiệu suất bơm ly tâm bằng
cách đo đạt các thông số khi thay đổi lưu lượng chất lỏng (năng suất bơm).
Thí nghiệm 2: Xây dựng đặc tuyến mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm.
Thí nghiệm 3: Xây dựng đặc tuyến và tìm điểm làm việc của hệ 2 bơm ghép nối
tiếp.
Thí nghiệm 4: Xây dựng đặc tuyến và tìm điểm làm việc của hệ 2 bơm ghép song
song.
2.3. Cơ sở lý thuyết
2.3.1. Các thông số đặc trưng của bơm
2.3.1.1. Năng suất

Năng suất của bơm là thể tích chất lỏng mà bơm cung cấp được trong một đơn vị
thời gian.
Ký hiệu: Q
Đơn vị tính: m3/s, l/ph...

2.3.1.2. Cột áp toàn phần

Cột áp toàn phần là áp suất chất lỏng tại miệng ra của ống đẩy. Nó được tính như
sau: H = (Chênh lệch cột áp tĩnh + Chênh lệch cột áp động + Chênh lệch chiều cao hình
học).
H = Hs + Hv + Hc
•

Chênh lệch áp tĩnh:
Hs =

Trong đó: Pout: là áp suất chất lỏng tại đầu ra, Pa
Pin: là áp suất chất lỏng tại đầu vào, Pa


•

Chênh lệch cột áp động:
Hv =

Trong đó:

vout = : là vận tốc tại đầu ra, m/s
vin = : là vận tốc tại đàu vào, m/s

•

Chênh lệch chiều cao hình học
Hc = zout – zin

Trong đó:

zin: là chiều cao hình học tại đầu vào, m
zout: là chiều cao hình học tại đầu ra, m

2.3.1.3. Công suất cung cấp

Pm = (W)
Trong đó: n: vòng quay của bơm, vòng/ phút.
t: moment xoắn của bơm, N.m.
2.3.1.4.Hiệu suất bơm

Trong đó: Ph là công suất thủy lực tác động lên chất lỏng:
Ph = (W)
Trong đó: Q lưu lượng thể tích, m /s
3

2.3.2. Đường đặc tuyến của bơm
2.3.2.1. Đặc tuyến thực của bơm

- Đường H –Q biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp toàn phần và lưu lượng. Khi
cột áp toàn phần giảm thì lưu lượng tăng và ngược lại.
H = f(Q)
- Đường Pm –Q biểu diễn mối quan hệ giữa công suất cung cấp cho bơm và lưu
lượng qua bơm. Ngoài vùng hoạt động tối ưu của bơm đường này trở nên phẳng, do
một sự thay đổi lớn công suất chỉ tạo ra một sự thay đổi nhỏ về vận tốc của dòng.
P = f(Q)
- Đường E –Q biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suât và lưu lượng bơm. Đối với
một bơm nào đó thì nó sẽ hoạt động hiệu quả tương ứng với năng suất nào đó.
2.3.2.2. Đặc tuyến mạng ống

Đặc tuyến mạng ống là đường cong biểu diễn mối quan hệ H0-Q


H0= C + KQ2
Trong đó: Q: lưu lượng, m3/s
H0 : tổn thất cột áp khi chất lỏng chuyển động trong ống dẫn, m.
Với C = + (
K=(∑ξ + f)
p1, p2: áp suất đầu vào và đầu ra của ống, N/m2
z1,z2: chiều cao đầu vào và ra của ống, m
L: chiều dài ống, m
d: đường kính trong của ống, m
f: hệ số ma sát
ρ: khối luợng riêng của lưu chất, kg/m3
∑ξ: tổng hệ số trở lực cục bộ của ống
2.3.2.3. Điểm làm việc của bơm

Điểm làm việc của bơm là giao điểm của đặc tuyến thực của bơm và đặc tuyến
mạng ống dẫn.
2.3.3. Ghép bơm nối tiếp

Các bơm gọi là làm việc nối tiếp nếu sau khi chất lỏng ra khỏi bơm này đưa tiếp
vào ống hút của bơm kia, rồi sau đó mới được đưa vào hệ thống đường ống. Như vậy khi
các bơm làm việc nối tiếp thì lưu lượng của chúng phải bằng nhau và bằng lưu lượng
tổng cộng của hệ thống, cột áp của hệ thống bằng tổng cột áp toàn phần của các bơm.
Q=Q1=Q2...=Qn

H=H1+H2....+Hn

Các bơm làm việc nối tiếp được sử dụng khi hệ thống yêu cầu áp lực cao mà một
bơm không đáp ứng được.
2.3.4. Ghép bơm song song

Các bơm gọi là làm việc cùng cấp nước vào một hệ thống đuờng ống gọi là làm
việc song song. Như vậy khi các bơm làm việc song song thì cột áp của chúng phải bằng
nhau và bằng cột áp tổng cộng của hệ thống, lưu lượng của hệ thống bằng tổng lưu lượng
của các bơm.
Q=Q1+Q2...+Qn

H=H1=H2....=Hn


Các bơm làm việc song song được sử dụng khi hệ thống yêu cầu cần lưu lượng lớn
mà 1 bơm không đáp ứng được.
2.4. Thực nghiệm
2.4.1. Thí nghiệm 1: Xác định các thông số đặc trưng của bơm
2.4.1.1. Chuẩn bị

Van xả đáy phải được đóng hoàn toàn.
Cho nước vào bình chứa khoảng 2/3 thể tích bình chứa.
Mở hòan tòan tất cả các van.
2.4.1.2. Các lưu ý

Đảm bảo mực nước trong bình chứa khoảng 2/3 thể tích bình.
Khi bơm bật nhưng bơm không hoạt động hoặc không có lưu lượng thì phải tắt
ngay bơm và báo cáo ngay cho GVHD.
Đảm bảo không còn bọt khí trong hệ thống trước khi tiến hành thí nghiệm
Thường xuyên kiểm tra và so sánh các giá trị đo được trong quá trình làm thí
nghiệm. Nếu thay đổi độ mở van đáng kể mà các giá trị đo không thay đổi thì phải báo

ngay cho GVHD.
2.4.1.3. Tiến hành thí nghiệm
•
•
•
•
•
•
•

Mở công tắc tổng.
Mở tất cả các van.
Khóa van 2 và van 3.
Mở công tắc bơm 2.
Đóng từ từ hoàn toàn bơm 5.
Điều chỉnh van 4 ở những khẩu độ van khác nhau (10 độ mở khác nhau).
Đợi hệ thống ổn định rồi đọc các số liệu tương ứng.
2.4.1.4. Kết thúc thí nghiệm

- Tắt bơm.
- Kiểm tra kết quả đo được và ghi nhận kết quả đo.
- Chuẩn bị cho TN2.
2.4.2. Thí nghiệm 2: Ghép bơm nối tiếp
2.4.2.1. Chuẩn bị

Tương tự thí nghiệm 1