báo cáo thực hành kĩ thuật thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
VIỆN CNSH & TP

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM

GVHD: NGUYỄN MINH TIẾN
Tên: Cao Minh Đăng
Mssv: 14136351
Lớp: DHTP10C
Nhóm 01
Tổ 4

TP. Hồ Chí Minh – 19/05/2016
1


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

Lời cảm ơn!
Được sự chỉ dẫn tận tình của thầy Nguyễn Minh Tiến và sự đồng ý của Khoa Công
nghệ Hóa trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, em đã hoàn thành các bài
sau của phần thực hành môn Kỹ thuật thực phẩm :
Bài 1: Truyền Nhiệt Ống Chùm
Bài 2: Mạch Lưu Chất
Bài 3: Sấy Đối Lưu
Bài 4: Bơm-Ghép Bơm Ly Tâm
Bài 5: Quá Trình Cô Đặc
Trong Suốt quá trình làm thực hành cũng như làm báo cáo này , em xin chân thành
cảm ơn thầy Nguyễn Minh Tiến đã tận tình giúp đỡ cũng như giảng giải tận tình chu đáo để
cho em có được kiến thức và phần nào hiểu ra được cách vận hành máy móc cũng như là

cách diễn đạt báo cáo của bản thân.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện báo cáo một cách tốt nhất qua việc đóng
góp của bạn bè và sự chỉ bảo của Thầy Nguyễn Minh Tiến, song do em mới thực hành làm
quen với công tác nghiên cứu khoa học , tiếp cận với thực tế cũng như những hạn chế nhất
định về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót, mà bản thân chưa
thấy được nên rất mong sự góp ý chân tình của thầy Nguyễn Minh Tiến để có thể hoàn thiện
báo cáo một cách tốt nhất .
Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy Nguyễn Minh Tiến, chúc thầy cô trong Khoa
Công nghệ Hóa và tất cả quý thầy cô trong trường Đại học Công Nghiệp TPHCM thật dồi
dào sức khỏe, và niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến
thức cho thế hệ mai sau .
Trân trọng !


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

Mục lục


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

BÀI 1: THUYẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG CHÙM
1.1.

Mục đích thí nghiệm
- Khảo sát quá trình truyền nhiệt khi đun nóng hoặc làm nguội gián tiếp giữa 2
-

dòng qua một bề mặt ngăn cách
Tính toán hiệu suất toàn phần dựa vào cân bằng nhiệt lượng ở những lưu

-

lượng dòng khác nhau
Khảo sát ảnh hưởng của chiều chuyển động lên quá trình truyền nhiệt trong 2

-

trường hợp xuôi chiều và ngược chiều
Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm K tn của thiết bị ống chùm từ đó so
sánh với kết quả tính toán theo lý thuyết Klt

1.2.

Cơ sở lý thuyết

 Nhiệt lượng do dòng nóng tỏa ra:

 Nhiệt lượng do dòng lạnh thu vào:

 Tính hiệu suất của quá trình truyền nhiệt:

 Nhiệt lượng tổn thất (phần nhiệt lượng mà dòng nóng tỏa ra nhưng dòng lạnh không

thu vào được do trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh):

 Hiệu số nhiệt độ của các dòng – hiệu suất nhiệt độ quá trình truyền nhiệt:

4

CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
Trường hợp xuôi chiều:

Trường hợp ngược chiều:
Ta xét:

Giá trị nào lớn hơn thì là . Giá trị nào bé hơn thì là
Tính:

 Xác định hệ số truyền nhiệt KTN :


 Đối với thiết bị ống chùm :

với
Trong đó :

 Xác định hiệu suất của quá trình truyền nhiệt:
- Đổi lưu lượng thể tích sang lưu lượng khối lượng:

Với phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức thực nghiệm:
5


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
(Tính GN thì T ; tính GL thì )
1.3.

Cách tiến hành thí nghiệm

-

Kết nối nguồn điện cung cấp cho tủ điều khiển (đèn báo sáng)
Bật công tắc tổng (đèn báo sáng). Có 4 đèn báo (2 xanh, 2 đỏ) trên bộ điều
khiển. Đèn báo 1 xanh, 1 đỏ bên trái là đèn báo thùng lạnh, bên phải là của

-

thùng nóng. Màu xanh là thiết bị bật, màu đỏ là tắt.
Mở nắp 2 thùng chứa nước nóng TN và lạnh TL kiểm tra nước đến 2/3 thùng.
Trước khi cho nước vào thùng phải đóng 2 van xả ở đáy thùng, sau đó đóng
nắp thùng chứa nước nóng, thùng lạnh mở (không nắp).thường xuyên căn

-

chỉnh nước để thùng lạnh không ít nước quá và không bị tràn nước.
Khi chỉnh lưu lượng ở lưu lượng kế đọc giá trị ở đỉnh phao
Chú ý các van trên thiết bị, khi làm ở thiết bị 1 thì van nóng V N6 mở, van VN5 ở
thiết bị 2 đóng và ngược lại. 2 van xả thùng lạnh V L8 và VL9 được mở ½ để hổi

-

lưu 1 phần.
Cài đặt nhiệt độ giá trị 850C trên bộ điều khiển cho thùng chứa nước nóng TN.
Bật công tắc điện trở, khi chỉnh nhiệt độ ta cài đặt nhiệt độ ở 85 0C, đợi khi nào
nhiệt độ tăng lên 750C thì bắt đầu làm thí nghiệm

Đối với thiết bị truyền nhiệt ống chùm TB2
1.3.1. Trường hợp ngược chiều
1.3.1.1.

Điều chỉnh dòng nóng

Khi nước trong thùng nước nóng đạt nhiệt độ cài đặt thì bắt đầu tiến hành thí
nghiệm.
Mở van: VN1, VN2, VN3, VN5, VN . Đóng van: VN4, VN6
Bật bơm nóng Bn. dùng van Vn để điều chỉnh lưu lượng dòng nóng theo yêu
cầu thí nghiệm. chú ý trong trường hợp lưu lương không đạt đến giá trị thí nghiệm
Vn1 thì đóng từ từ van VN lại cho đến khi đạt giá trị thí nghiệm.
Khi lưu lương đạt đến giá trị cần thí nghiệm thì mở van V N4 , đóng 2 van VN2
và VN3 . Chú ý lúc này dòng nóng không qua lưu lương kế nhưng vẫn đạt giá trị
1.3.1.2.

cần thí nghiệm.
Điều chỉnh dòng lạnh
6


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
Mở van: VL1, VL, VL2, VL5, VL6, VL8. Đóng van: VL3, VL4, VL7, VL9
Bật bơm lạnh BL. Dùng van để điều chỉnh lưu lượng dòng lạnh theo yêu cầu
thí nghiệm. chú ý trong tường hợp lưu lương không đạt đến giá trị thí nghiệm thì
đóng từ từ van VL lại cho đến khi đạt giá trị thí nghiệm.
1.3.2. Trường hợp xuôi chiều
1.3.2.1.
Điều chỉnh dòng lạnh

Mở van: VL1, VL, VL3, VL5, VL7, VL8. Đóng van: VL2, VL4, VL6, VL9
Bật bơm lạnh . Dùng van để điều chỉnh lưu lượng dòng lạnh theo yêu cầu thí
nghiệm. chú ý trong tường hợp lưu lương không đạt đến giá trị thí nghiệm thì
đóng từ từ van VL lại cho đến khi đạt giá trị thí nghiệm.

Điều chỉnh dòng nóng
Khi nước trong thùng nước nóng đạt nhiệt độ cài đặt thì bắt đầu tiến hành thí

1.3.2.2.

nghiệm.
Mở van: VN1, VN2, VN3, VN5, VN. Đóng van: VN4, VN6.
Bật bơm nóng . dùng van để điều chỉnh lưu lượng dòng nóng theo yêu cầu thí
nghiệm. chú ý trong trường hợp lưu lương không đạt đến giá trị thí nghiệm thì
đóng từ từ van lại cho đến khi đạt giá trị thí nghiệm.
Khi lưu lương đạt đến giá trị cần thí nghiệm thì mở van V N4 , đóng 2 van VN2
và VN3 . Chú ý lúc này dòng nóng không qua lưu lương kế nhưng vẫn đạt giá trị
cần thí nghiệm.
Ghi kết quả thí nghiệm
Khi điều chỉnh lưu lượng của 2 dòng nóng và lạnh xong đợi khoảng 2 phút thì

1.3.2.3.

ghi nhiệt độ của 2 dòng:
- Dòng nóng: nhiệt độ vào , nhiệt độ ra
- Dòng lạnh: nhiệt độ vào , nhiệt độ ra
1.4.

Kết quả thí nghiệm
T2(LV
TN

Vn

1

2
3
4

8

VL

T1(LR) )

T3(NR) T4(NV) TĐT

8

36

30

38

60

76

10

35

30

35

58

70

13

34

30

34

55

59

16

34

30

33

54

57

7


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
1

10

34

30

31

54

69

2

13

34

30

31

53

65

16

34

30

31

52

62

20

34

30

31

53

56

10

35

30

31

51

64

13

3
4
1

16

T2(LV
TN

Vn

VL

2
3

16

4

T1(LR) )

T3(NR) T4(NV) TĐT

13

35

30

31

49

60

16

35

30

32

49

57

20

35

30

32

47

55

Bảng 4.1: Kết quả thí nghiệm thiết bị truyền nhiệt ống chùm với trường hợp ngược chiều
thiết bị 2
1.5.

Xử lý số liệu

1.5.1. Hiệu suất nhiệt độ thiết bị 2

TN

VN

VL

(lít/phút

(lít/phút)

∆TN(oC)

∆TL(oC)

ηN
(%)

ηL (%)

ηhi
(%)

1

8

22

6

73.333

20.000

46.667

2

10

23

5

82.143

17.857

50.000

13

21

4

84.000

16.000

50.000

16

21

4

87.500

16.667

52.083

10

23

4

95.833

16.667

56.250

2

13

22

4

95.652

17.391

56.522

3

16

21

4

95.455

18.182

56.818

4

20

22

4

95.652

17.391

56.522

3

8

4
1

13

8


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

1

16
TN

10

20

5

∆TN(oC)

∆TL(oC)

13

18

5

94.737

26.316

60.526

16

17

5

89.474

26.316

57.895

20

15

5

88.235

29.412

58.824

VN

VL

(lít/phút

(lít/phút)

2
3

16

4

95.238
ηN

23.810

59.524

ηL (%)

(%)

ηhi
(%)

1.5.2. Hiệu suất truyền nhiệt ngược chiều thiết bị 2

GN

GL

QN

QL

Qf

(kg/s)

(kg/s)

(W)

(W)

(W)

0.1318

0.132

0.1319

0.165

0.132

0.215

0.3121

0.265

0.2147

0.165

0.2148

0.215

0.2148

0.265

12120.3
3
12680.8
7
11586.9
6
27396.1
4
20641.2
6

19753.0
1
18855.1

ɳ (%)

Ktn

Klt

3310.56 8809.768

27.314

1162.626

379.125

3448.5

9232.366

27.195

1502.181

442.442

3594.8

7992.16

31.025

1578.820

1297.779

4430.8

22965.338 16.173

4270.398

640.073

2758.8

17882.458 13.365

4547.094

440.452

3594.8

16158.208 18.199

4515.221

537.589

4430.8

14424.344 23.499

4478.570

628.025

9


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
4
0.2148

0.331

0.2645

0.165

0.2646

0.215

19753.0

5534.32 14218.688 28.018

4515.221

739.518

22112.2

3448.5

18663.7

15.595

5708.496

442.259

19908.5

4493.5

15415.004 22.571

5651.457

540.251

1

GN

GL

QN

QL

Qf

(kg/s)

(kg/s)

(W)

(W)

(W)

5538.5

13256.87

29.467

4261.448

634.411

6917.9

8543.92

44.742

3870.022

744.456

0.2645

0.265

0.2466

0.331

18795.3
7
15461.8
2

ɳ (%)

Ktn

Klt

1.5.3. Một số thông số quan trọng

∆tlog

H2O(L

H2O(N

)

)

nóng

lạnh

nóng .

lạnh .

10^2

10^2

∆tmax

∆tmin

24

8

14.56

994.758 988.596 11029.587 401.632

64.66

62.44

23

5

11.79

994.917 989.69

64.31

62.2

21

4

10.25

995.074 990.531 10882.28

20

3

8.96

995.074 990.941 21555.503 685.501

63.89

62.04

20

1

6.34

995.074 991.343 15902.636 465.036

63.75

61.88

19

1

6.11

995.074 991.541 15870.024 574.712

63.68

61.88

18

1

5.88

995.074 987.457 15831.733 679.354

63.61

61.88

19

1

6.11

995.074 991.541 15870.024 811.637

63.68

61.88

16

1

5.41

994.917 991.931 18655.058 465.036

63.54

61.88

10958.088 473.533

10

1608.979 64.03

62.12


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
14

1

4.92

994.917 992.313 18571.63

14

2

6.16

994.917 992.123 18610.398 682.413

∆tmax

∆tmin

12

2

1.6.

∆tlog
5.58

H2O(L

H2O(N

)

)

nóng

574.712

lạnh

994.917 992.501 16788.768 815.291

Phụ lục:

Hiệu suất nhiệt độ thiết bị 2 Ngược chiều
Chênh lệch nhiệt độ của dòng nóng:
=60-38=22
Chênh lệch nhiệt độ dòng lạnh:
=36-30=6
Hiệu suất nhiệt độ dòng nóng
100%=
Hiệu suất nhiệt độ dòng lạnh:
%
Hiệu suất nhiệt độ quá trình truyền nhiệt:
=
Tính

Tính GN thì T ==49
=988.596
GL thì ==33
11

63.4

61.88

63.47

61.96

nóng .

lạnh .

10^2

10^2

63.32

61.96


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
=994.758
•

Lưu lượng lỏng dòng lạnh:

994,758(kg/s)
Trong đó: là khối lượng riêng của dòng lạnh,đơn vị là kg/m 3 ở nhiệt độ
•

Lưu lượng lỏng dòng nóng:
(kg/s)
Trong đó: là khối lượng riêng của dòng lạnh,đơn vị là kg/m 3 ở nhiệt độ

•

Nhiệt lượng do dóng nóng tỏa ra

0.1318
Trong đó CN là nhiệt dung riêng của dòng nóng, đơn vị là J/Kg. độ, được tra từ bảng tra cứu
quá trình cơ học truyền nhiệt (bảng 43/trang 40)với nhiệt độ =49
•

Nhiệt lượng do dòng lạnh tỏa ra:
(W)

•

Nhiệt lượng tổn thất:
(W)
Ví dụ:

12120.3283310.568809.768 (W)
•

Hiệu suất quá trình truyền nhiệt:

Ví dụ:

•

Hệ số truyền nhiệt thực nghiệm
12

CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
=19..0,012.1=0,716 (m2)

=60-36=24(oC)
=38-30=8(oC)
==14.56(oC)
•

Tính

 ==1162,626(W/m2.K)
Tính Chuẩn số Reynolds (nóng)
= = 26966,582
là độ nhớt của dòng nóng, có thể tra bảng 6(T-16)
• Chuẩn số Reynolds (lạnh)
•

= =7344,184
==0,0307
•

Chuẩn số Prandtl:

có thể được tính bằng cách tra bảng hay tính theo phương pháp nội suy
T lấy theo nhiệt độ trung bình đầu ra và đầu vào.
•

Chuẩn số Grashoff:(dựa vào giá trị của Re rồi sau đó mới đi tính)

Với g = 9,81(m/s2), l là đường kính tương đương ở đây l=d i , β là hệ số giãn nở thể
tích được tra trong bảng tra cứu, ∆t là chênh lệch nhiệt độ∆t = ttường - tnóng vào.
Hệ số hiệu chỉnh :phụ thuộc vào giá trị Reynolds và (tra trong bảng 1.1 trang 33-sách QT &
TB truyền nhiệt của TT máy và thiết bị-năm 2009).
•

Tính chuẩn số Nusselt:

Nu nóng : Vì Re=26966,582 (Re > 10 000: lưu chất chảy xoáy)
13


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
=>Nu=0,021..Re0,8.Pr0,43.
=0,021.1.26966,5820,8.3,960,43=178,636 (W/m2.K)
Để cho đơn giản ta lấy
Nu lạnh Vì Re =7344,184 (Re=2320÷10 000: lưu chất chảy quá độ)
Nu = 0,008.. Re0,8. Pr0,43=0,008.1. 7344,1840,8.4,9760,43=19,747(W/m2.K)
•

Tính hệ số cấp nhiệt
11256,433

•

Hệ số truyền nhiệt lý thuyết

Được tính theo công thức:

với

1.7.

=17,5 W/m.K, ==0,001(m)

Đồ thị

7.1 Mối liên hệ giữa lưu lượng dòng nóng và hệ số truyền nhiệt thực nghiệm

7.2 Mối liên hệ giữa lưu lượng dòng nóng và hệ số truyền nhiệt lý thuyết

1.8.

7.3 Đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa hệ số truyền nhiệt lý thuyết và thực nghiệm
Nhận xét và bàn luận
- Qua các thí nghiệm ta đều thấy KTN lớn hơn so với KLT. sự khác nhau như vậy
là do trong quá trình tính toán KTN chỉ có tính đến QN và tlog mà 2 yếu tố này
lại phụ thuộc vào nhiệt độ do máy của chúng ta sử dụng báo về ,cụ thể ở đây là
14


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
các đầu dò nhiệt độ .và các đầu dò nhiệt độ này thì nó có sai số nhất định do
vậy mới có sự chênh lệch trên
- Hệ số cấp nhiệt 1 của dòng nóng lớn hơn rất nhiều 2 của dòng lạnh. Có nghĩa là
dòng lạnh nhận được lượng nhiệt từ nguồn nóng trong một đơn vị thời gian là
rất lớn và khả năng nhận nhiệt của dòng lạnh là chưa tương xứng với dòng
nóng.

15

CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

BÀI 2: MẠCH LƯU CHẤT
2.1.

Mục đích thí nghiệm
-

-

Tìm hiểu về các dạng tổn thất của áp suất gây ra trong ống dẫn khi dòng chất
lỏng không nén được chảy qua các ống,các loại khớp nối,van,thiết bị đo dùng
trong mạng ống, so sánh với tổn thất áp suất được xác định bằng phương trình
tổn thất ma sát trong ống.
Xác định trở lực cục bộ của co, van, đột thu, đột mở.
Xác định hệ số lưu lượng của dụng cụ đo ( màng chắn, ventury).
Đo lưu lượng bằng phương pháp chênh lệch áp. Màng chắn và Ventury là hai
dụng cụ đo lưu lượng dựa vào nguyên tắc khi dòng lưu chất qua tiết diện thu

2.2.

hẹp đột ngột thì xuất hiện độ chênh áp suất trước và sau tiết diện thu hẹp.
Cơ sở lý thuyết
- 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.
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 ~ w.
Chế độ chảy rối với vận tốc lớn, khi đó trở lực trong ống dẫn tỉ lệ với vận tốc

-

dòng chảy theo dạng lũy thừa.
Chế độ chảy chuyển tiếp giữa chảy tầng và chảy rối gọi là chảy quá độ
Công thức tính trở lực ma sát
Hf = f
Trong đó :

f : Hệ số ma sát
L : Chiều dài ống dẫn, m
D : Đường kính ống dẫn, m
V : vận tốc chuyển động dòng lưu chất, m/s
g : gia tốc trọng trường m2/s

-

Để xác định chế độ chảy của chất lỏng, ta dựa vào chuẩn số Reynolds.
Re =
Hcb = k
16


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
Trong đó :

V : vận tốc dòng chảy (m/s)
k : Hệ số trở lực cục bộ ,

Áp dụng phương trình Bernoloulli ta có mỗi quan hệ giữa lưu lượng và tổn
thất áp suất qua màng chắn, Ventury theo công thức:
Q=C
Trong đó:

Q: lưu lượng của dòng chảy, 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 : chênh lệnh áp suất , Pa
: Trọng lượng riêng của lưu chất (nước) ,N/m3

2.2.1. Thí nghiệm 1
- Công thức tính vận tốc dòng chảy:

-

Với:
F=
Chuẩn số Re :
Trong đó :

= (m/s )
(m2)
(m3/s)
Re =

là khối lượng riêng của lưu chất,

H2O = 1000 kg/m2

µ là độ nhớt động lực học của lưu chất (kg/ms) ,
µ H2O (250C) = 8,937. 10-4 kg/ms
Dtd : đường kính tương đương (m) , đường kính trong của ống
V : vận tốc của dòng chảy ( m/s)
Dựa vào Re => hệ số ma sát f
Hf = f
Trong đó:

L : Chiều dài ống dẫn ,m
f : Hệ số ma sát
17


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
D: Đường kính ống dẫn, m
V : Vận tốc dòng chảy, m/s
2.2.2. Thí nghiệm 2
-

Hệ số trở lực cục bộ:
Trong đó:

là tổn thất áp suất thực tế ( đo được trên máy)
Pđ : áp suất động , Pđ

2.2.3. Thí nghiệm 3

-

k=

Hệ số k:

Trong đó:

A1: tiết diện ống dẫn, m2
A2: tiết diện thu hẹp đột ngột, m2
: Trọng lượng riêng của lưu chất (nước) ,N/m3

Cm =

Cv =

Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn,Ventury.
Sự chênh lệnh áp lý thuyết theo công thức sau:
Sau khi có được chênh lệch áp lý thuyết từ đó ta tính lưu lượng theo công thức sau:

Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng ống Pitot
V = (m/s), Qlt = VF(F : là tiết diện ống Pitot, m2)
2.3.
2.3.1.
•
-

Cách tiến hành thí nghiêm
Thí nghiệm 1:Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn.
Ống trơn 17

Kiểm tra nguồn điện, bật công tắc bơm cho nước chảy vào trong mạng ống.
Mở hoàn toàn van van lưu lượng , mở van 2, đóng các van còn lại trên mạng ống.
Thay đổi độ mở của van lưu lượng năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu
lượng và tổn thất áp suất trên đường ống trơn 17.
Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
18


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
•
-

Ống trơn 21
Mở hoàn toàn van 6 (van lưu lượng), mở van 3, đóng các van còn lại trên mạng ống.
Kiểm tra nguồn điện, bật công tắc bơm cho nước chảy vào trong mạng ống.
Thay đổi độ mở của van 6 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn

thất áp suất trên đường ống trơn 21.
Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
• Ống trơn 27
- Mở hoàn toàn van 6 (van lưu lượng), mở van 4, đóng các van còn lại trên mạng ống.
- Kiểm tra nguồn điện, bật công tắc bơm cho nước chảy vào trong mạng ống.
- Thay đổi độ mở của van 6 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn
thất áp suất trên đường ống trơn 27.
Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
•
-

Ống nhám 27
Mở hoàn toàn van lưu lượng, mở van 5, đóng các van còn lại trên mạng ống.

Kiểm tra nguồn điện, bật công tắc bơm cho nước chảy vào trong mạng ống.
Thay đổi độ mở của van 6 năm lần, ứng với từng độ mở của van đo lưu lượng và tổn

-

thất áp suất trên đường ống nhám 27.
Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.

2.3.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ
•
-

Vị trí đột thu
Mở hoàn toàn van lưu lượng, mở van 2,đóng các van còn lại trên mạng ống
Mở công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống. Thay đổi độ mở của van 6 năm lần ở

các độ mở khác nhau.
- Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
• Vị trí đột mở
- Mở hoàn toàn van lưu lượng, mở van 2, đóng các van còn lại trên mạng ống
- Mở công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống.
- Thay đổi độ mở của van 6 năm lần ở các độ mở khác nhau.
- Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
• Vị trí co 90o
- Mở hoàn toàn van lưu lượng, mở van 5, đóng các van còn lại trên mạng ống.
- Mở công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống.
- Thay đổi độ mở của van 6 năm lần ở các độ mở khác nhau.
- Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp, ghi nhận kết quả.
• Vị trí van 5
- Mở hoàn toàn van lưu lượng, mở van 5, đóng các van còn lại trên mạng ống.

- Mở công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống.
- Thay đổi độ mở của van 5 theo các mức hoàn toàn, ¾ , ½ , ¼ van.
- Ứng với mỗi mức mở của van 5 đọc độ chênh áp, ghi kết quả.
19


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
2.3.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp
•
-

Các bước tiến hành thí nghiệm
Mở hoàn toàn van 6 (van lưu lượng).
Mở hoàn toàn van 2,3,4 trên ống trơn 16, .
Bật công tắc bơm cho nước chảy vào mạng ống.
Thay đổi độ mở của van 6 năm lần ở các độ mở khác nhau.
Ứng với mỗi lưu lượng đọc độ chênh áp (2 nhánh áp kế của cả 3 vị trí: màng chắn,
ventury và ống Pito), ghi nhận kết quả.

2.4.
Kết quả thí nghiệm
2.4.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống trơn.

đường kính
ống(mm)

∅17

∅21

đường kính
ống(mm)

lưu
lượng
l/ph

tổn thất áp suất thực tế
mH2O

4

0.12

6

0.2

8

0.33

10

0.47

12

0.663

4

0.006

6

0.014

8

0.025

10

0.032

lưu
lượng
l/ph

tổn thất áp suất thực tế
mH2O

∅21

12

0.048

∅27(trơn)

4

0.003
20


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

∅27 (nhám)

6

0.005

8

0.009

10

0.011

12

0.018

4

0.053

6

0.145

8

0.27

10

0.415

12

0.68

2.4.2. Thí nghiệm 2: Xác định trở lực cục bộ

lưu lượng

tổn thất áp suất thực tế

(l/ph))

(mH2O)

đột thu ở ống trơn

4

0.035

∅17

6

0.073

8

0.16

10

0.245

Vị trí

21


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

đột mở ở ống trơn
∅17

co 90

van 5

Vị trí

van 5

12

0.345

4

0.009

6

0.02

8

0.031

10

0.049

12

0.066

4

0.004

6

0.009

8

0.015

10

0.026

12

0.037

1van

0.027

lưu lượng

tổn thất áp suất thực tế

(l/ph))

(mH2O)

3/4 van

0.037

1/2 van

0.11

1/4 van

0.89

2.4.3. Thí nghiệm 3: Đo lưu lượng dựa vào độ chênh áp

tổn thất áp suất thực tế

vị trí

lưu lượng l/ph

màng chắn

4

0.009

6

0.026

8

0.043
22

mH2O


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

ventury

vị trí

kính ống

∅17

12

0.098

4

0.012

6

0.025

8

0.046

10

0.066

12

0.099
tổn thất áp suất thực tế
mH2O

4

0.003

6

0.008

8

0.013

10

0.02

12

0.034

Xử lý số liệu

Đường
(mm)

0.065

lưu lượng l/ph

pito

2.5.

10

Vận

Đường
kính

Lưu lượng

trong

Q (l/phút)

ống (m)

0,01

tốc
dòng
chảy

Hệ số
Chuẩn Hệ số ma sát
số Re

thuyết

(m/s)

4

ma sát lý

0.8493 9502.7
23

Tổn
thất áp
suất
thực tế
(mH2O)

0.0312 0.0312 0.12

Tổn

thất

áp suất lý
thuyết Hf
(mH2O)

0.1377


CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C

Đường
kính ống
(mm)

∅21

∅27
(trơn)

∅27
(nhám)

0,01

6

1.2739 14254

0.028

0.0269 0.2

0.2778

0,01

8

1.6985 19005

0.026

0.0237 0.33

0.4587

0,01

10

2.1231 23757

0.0246 0.0222 0.47

0.6781

0,01

12

2.5478 28508

0.0235 0.0212 0.663

0.9342

Vận

Đường
kính

Lưu lượng

trong

Q (l/phút)

ống (m)

tốc
dòng
chảy

Hệ số
Chuẩn Hệ số ma sát
số Re

ma sát lý
thuyết

(m/s)

Tổn
thất áp
suất
thực tế
(mH2O)

thuyết
Hf(mH2O)

4

0.3774 6335.1

0.035

0,015

6

0.5662 9502.7

0.0312 0.031

0.014

0.0408

0,015

8

0.7549 12670

0.0289 0.0277 0.025

0.0671

0,015

10

0.9436 15838

0.0272 0.026

0.032

0.0989

0,015

12

1.1323 19005

0.026

0.0237 0.048

0.1359

0,021

4

0.1926 4525.1

0.0387 0.035

0.003

0.0042

0,021

6

0.2889 6787.7

0.0343 0.0324 0.005

0.0083

0,021

8

0.3852 9050.2

0.0316 0.0312 0.009

0.0137

0,021

10

0.4814 11313

0.0298 0.0289 0.011

0.0201

0,021

12

0.5777 13575

0.0284 0.0272 0.018

0.0276

0,019

4

0.2353 5001.4

0.0376 0.1

0.053

0.0067

0,019

6

0.3529 7502.1

0.0334 0.0875 0.145

0.0134

0,019

8

0.4705 10003

0.0308 0.0825 0.27

0.0219

0,019

10

0.5881 12504

0.029

0.0323

0.07

0.415

thất

áp suất lý

0,015

24

0.0324 0.006

Tổn

0.0203

CAO MINH ĐĂNG – DHTP10C
0,019

12

0.7058 15004

0.0276 0.064

Tổn thất

Vị trí

Đường kính

Lưu lượng

áp suất

ống (m)

(l/phút)

thực tế
(mH2O)

Đột thu ở
ống trơn

Đột mở ở ống

trơn

Co 90o

Vị trí

0.68

0.0443

Vận
tốc

Áp suất

Hệ số

dòng

động

trở lực

chảy

Pđ (mH2O)

cục bộ k

(m3/s)

0,01

4

0.035

0.8493

0.0368

0.952

0,01

6

0.073

1.2739

0.0827

0.883

0,01

8

0.16

1.6985

0.1470

1.088

0,01

10

0.245

2.1231

0.2297

1.066

0,01

12

0.345

2.5478

0.3309

1.043

0,021

4

0.009

0.1926

0.0019

4.760

0,021

6

0.02

0.2889

0.0043

4.701

0,021

8

0.031

0.3852

0.0076

4.099

0,021

10

0.049

0.4814

0.0118

4.148

0,021

12

0.066

0.5777

0.0170

3.880

0.021

4

0.004

0.1926

0.0019

2.116

0.021

6

0.009

0.2889

0.0043

2.116

0.021

8

0.015

0.3852

0.0076

1.983

0.021

10

0.026

0.4814

0.0118

2.201

Đường kính

Lưu lượng

Tổn thất

Vận

Áp suất

Hệ số

ống (m)

(l/phút)

áp suất

tốc

động

trở lực

thực tế

dòng

Pđ (mH2O)

cục bộ k

25