báo cáo thí nghiệm KHẢO SÁT QUAN HỆ GIỮA ĐỘ ẨM CÂN BẰNG CỦA THỰC PHẨM VÀ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯƠC

BÀI 1. KHẢO SÁT QUAN HỆ GIỮA ĐỘ ẨM CÂN BẰNG CỦA
THỰC PHẨM VÀ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯƠC ( aw )
1. Mục đích
• Hiễu rõ về độ hoạt động của nước
• Biết cách xây dựng đường hấp thụ đẳng nhiệt của một thực phẩm nào

đó.
Biết tính toán các tham số trong phương trình BET, GAB và Oswin
nhằm phỏng đoán khả năng bảo quản thực phẩm ở các độ ẩm khác nhau.
2. Báo cáo kết quả:
•

Độ ẩm ban đầu của mẫu ( bánh AFC):
Khối lượng mẫu Khối lượng mẫu
ban đầu
sau sấy
3,025
2,9763
3,0113
2,9601
3,0143
2,9573
Trung bình

Độ ẩm ban
đầu(căn bản ướt)
0,016099174
0,17002623
0,13535481
0,15545759

Độ ẩm ban đầu
(căn bản khô)
0,016362598
0,017296713
0,013721204
0,015793505

Dung dịch muối bão hòa dùng trong thí nghiệm:
TT
1
2
3
4

Dung dịch muối bão hòa
Mg
Mg(2
NaCl
CCOOK

Độ ẩm không khí tại 30
32.4
51.4
75.1
21.6

Bảng dữ liệu thu nhận:
Mẫ
u
1

2
3
4

Độ ẩm không khí môi
trường bảo quản tại 30
(RH%/100)
32.4
51.4
75.1
21.6

Độ ẩm
thực phẩm
(%)
0,8228
0,8579
0,9106
0,9226

1

Độ ẩm thực phẩm (căn bản khô)
(kg O/ kg chất khô)
0,0369
0,0725
0.1383
0,1261

 Phương trình BET

x = aw

y=
6,610895736

0.324

7,647239109

0.514

23,91803535

0.751

7,466401195

0.216
a0 = 1/Xm.C = -2,3777
a1 =(C-1)/Xm.C = 30.556

 Phương trình GAB

x=aw

y=
4,468965517

0.324

3,716558207

0.514

5,955590801

0.751

5,853658537

0.216

a0
a1
a2

10,845
-29,755
30,974

C = -14,43306152
Xm = -0.014857424
K = 0,43

 Phương trình Oswin

x = log(aw/1-aw)

y= logX

-0,319401686

-1,139661993
-0,85917782

0,02432685
0,047944059

-0,899284913
2


-0,559862312
a1 = B = 0,5038

-1,432973634

a0 = log(A) = -1,035 hay A =10a0 = 0,92257143

BÀI 2. MÔ HÌNH HOÁ QUÁ TRÌNH SẤY THỰC PHẨM
1. Mục đích
• Theo dõi diễn biến thoát ẩm trong quá trình sấy thực phẩm.
• Sử dụng kĩ thuật mô hình hoá để tính các thông số chứa trong mô hình

nhằm thể hiện quá trình sấy thực tế.
• Sử dụng kĩ thuật so sánh kết quả lí thuyết và thực nghiệm để có thể áp dụng
trong các quá trình khác.
2. Báo cáo kết quả

Bảng 1: Kết quả thu nhận từ việc ghi nhận dữ liệu trong quá trình sấy
Thời gian( phút )
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
480

3

Thay đổi trọng lượng(g)
150
138
128
114
102
94
82

70
62
50
46
40
34
30
26
22
22


 Tính độ ẩm ban đầu của vật liệu

Cốc
Khối lượng cốc(g)
Khối lượng mẫu trước sấy(g)
Khối lượng mẫu sau sấy(g)
Khối lượng nước trong mẫu(g)
Độ ẩm ban đầu của mẫu(% căn
bản khô)

1
27.5205
3.0374
0.3062
2.7312
891.97

2

23.4282
3.0942
0.3233
2.7709
857.07

3
24.5573
3.0584
0.3168
2.7416
865.4

Độ ẩm trung bình ban đầu của mẫu (% căn bản khô) là: 871.48%

Bảng 2: Kết quả chuyển đổi sang độ ẩm căn bản khô dùng trong tính toán

Thời gian (min)

Độ ẩm (căn bản khô)

0
30
60
90
120
150
180
210
240

270
300
330
360
390
420
450
480

871.4792715
527.2727273
481.8181818
418.1818182
363.6363636
327.2727273
272.7272727
218.1818182
181.8181818
127.2727273
109.0909091
81.81818182
54.54545455
36.36363636
18.18181818
0

Độ ẩm lý thuyết (phỏng
đoán)
687.3420652
542.111706

427.5674612
337.2255788
265.9722765
209.7742767
165.4505039
130.4920206
102.9200095
81.17376305
64.02233967
50.49488681
39.82568595
31.41080933

0

 Báo cáo kết quả
- Vẽ đồ thị giữa thực tế, thực tế và thực tế, phỏng đoán và sử dụng phương trình

y=ax:

4


Vậy: + biểu đồ giữa thực tế, thực tế có hệ số a=1
+ biểu đồ giữa thực tế, phỏng đoán có hệ số a>1
Suy ra, phỏng đoán cho kết quả lớn hơn thực tế
Biểu diễn tính toán hệ số K theo phương trinh Page:
Sử dụng hàm slove và intercept, ta được: ln(k) = 3.732875474
k=0.023923944
n=0.786787488

R2=0.910017651
• Biểu diễn tính toán hệ số K theo phương trinh Lewis

: k=0.007912

R2=0.949694
Biến đổi trọng lượng sản phẩm theo thời gian:

BÀi 3. CHƯNG LUYỆN GIÁN ĐOẠN ( THÁP ĐỆM )
1. Mục đích

Cho thấy sự khác biệt giữa nhiệt độ sôi của dung dịch và hơi tại các vị trí khác nhau
theo thời gian, thay đổi nồng độ và lượng cấu tử bay hơi theo thời gian nhằm củng cố
lí thuyết chưng cất cho sinh viên trong trường hợp chưng luyện bằng tháp đệm
2. Báo cáo kết quả

Thí nghiệm 1: Nồng độ dung dịch ban đầu: 4%
Thời gian

Analog ghi sinh viên quan sát
5

Thể tích gia
tăng

Nồng độ


0
5

10
15
20
25
30
35
40
45
50

T1

T2

T3

94
94.4
94.7
95
95.3
95.5
95.8
96.1
96.4
96.5
96.8

95.2
96.1

97.2
97.3
97.8
97.7
98.4
98.1
97.9
98.3
98.5

81.6
94.7
95.6
96.1
96.8
97
97.5
98
98.2
98.5
98.7

Biểu diễn thay đổi nhiệt độ tại các vị trí theo thời gian:

Biểu diễn thay đổi nồng độ dung dịch theo thời gian

Biểu diễn thay đổi lượng ethanol thu nhận theo thời gian:
6

0

32
34
39
36
35
37
35
45
29
37

48
42
36
35
31
29
26
23
22
17
17


Thí nghiệm 2: Nồng độ dung dịch ban đầu: 8%
Thời gian

0
5
10

15
20
25
30
35
40
45
50
55

Analog ghi sinh viên quan sát
T1

T2

T3

90
91.2
91.7
92.1
92.6
93
93.5
93.8
94.1
94.7
95
95.4

89.4
90
90.5
90.9
91.4
91.8
92.2
92.6
93
93.6
94
94.2

85.3
90
90.2
90.8
91.3
91.9
92.4
92.9
93.4
94.1
94.5
95

Biểu diễn thay đổi nhiệt độ tại các vị trí theo thời gian:

Biểu diễn thay đổi nồng độ dung dịch theo thời gian:
7

Thể tích gia
tăng

Nồng độ

0
76
47
47
45
46
43
41
33
48
40
39

52
50
50
49
46
36
45
42
27
33
33

29


Biểu diễn thay đổi lượng ethanol thu nhận theo thời gian:

BÀI 4: THAY ĐỔI ẨM TRONG QUÁ TRÌNH CHIÊN CHÂN
KHÔNG THỰC PHẨM
1. Mục đích

Theo dõi lượng ẩm thoát ra theo thời gian trong quá trình chiên trong điều kiện chân
không.
2. Báo cáo kết quả

Nguyên liệu chiên chân không: khoai tây
8


Nhiệt độ chiên là 150⁰C
Khối lượng nguyên liệu: 200g
a. . Độ ẩm ban đầu
Cốc
Khối lượng cốc (g)
Mẫu trước sấy(g)
Mẫu sau sấy(g)
Độ ẩm ban đầu (%)

1
30.7984
3.0168
0.8738

71.04

2
21.7353
3.0014
0.8646
71.19

3
30.3023
3.0081
0.8541
71.61

Độ ẩm trung bình ban đầu vật liệu: 71.28%
b. Lượng nước ngưng theo thời gian
Thời gian

Lượng nước ngưng (ml)

0
30
60
90
120
150
180
210
240
270

9
14
22
42
52
60
64
70
74
79

Độ ẩm thay đổi theo thời
gian
0.35
0.325
0.285
0.185
0.135
0.095
0.075
0.045
0.025
0

Biểu đồ thể hiện sự thay đổi ẩm theo thời gian

Nhận xét: độ ẩm của khoai tây sau khi chiên chân không sẽ giảm rất nhiều so với ẩm
ban đầu. Khoai tây là loại thực phẩm có hàm lượng nước cao nên độ ẩm ban đầu lớn.
Khi thực hiện quá trình chiên, lượng nước có trong khoai tây sẽ bay hơi với tác nhân

gia nhiệt trực tiếp là dầu. Lượng hơi bay ra sẽ ngưng tụ thành nước,lượng nước ngưng
cũng chính là lượng ẩm mất đi của khoai tây. Hàm lượng ẩm mất đi càng nhiều thì
lượng nước ngưng cũng càng tăng. Vì vậy lượng ẩm của khoai tây sẽ giảm dần theo
thời gian.

9


BÀI 5: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ LÀM LẠNH TRONG QUÁ TRÌNH
LÀM MÁT THỰC PHẨM
1. Cơ sở lí thuyết

Cân bằng nhiệt lượng cho quá trình lấy nhiệt lượng từ vật thể của môi trường làm lạnh
theo phương trình:
h.A.( =
Với: : nhiệt độ môi trường (
T: nhiệt độ vật thể tại thời điểm t
t: thời gian xữ lí nhiệt(s)

V: thể tích vật thể
A: diện tích bề mặt vật liệu
: nhiệt dung riêng của vật thể
2. Báo cáo kết quả:

Trái cây được gắn cảm biến vào tại trung tâm, cho vào môi trường thí nghiệm tương
ứng đã được chuẩn bị:
Môi trường 1: môi trường làm lạnh bằng không khí có đảo trộn ( quạt)
Môi trường 2: môi trường làm lạnh bằng không khí
Môi trường 3: môi trường làm lạnh bằng nước
Môi trường 4: môi trường làm lạnh bằng nước có đảo trộn (bơm)

10


Mẫu dạng cầu

Biểu đồ thể hiện thay đổi nhiệt độ theo thời gian tương ứng với các phương pháp làm
lạnh của mẫu dạng cầu
Mẫu dạng trụ

11


Biểu đồ thể hiện thay đổi nhiệt độ theo thời gian tương ứng với các phương pháp làm
lạnh của mẫu dạng trụ.
Bảng thể hiện hệ số làm lạnh CR, hệ số hiệu chỉnh j và hệ số tương quan
Vật liệu
Dạng
cầu
Dạng
trụ

Phương pháp làm
lạnh
Không khí có quạt
Không khí
Nước
Nước có đảo trộn
Không khí có quạt
Không khí
Nước

Nước có đảo trộn

Hệ số làm lạnh
CR (1/s)
0,00059
0,00038
0,00046
0,00074
0,00073
0,00073
0,00071
0,00089

Hệ số hiệu chỉnh Hệ số tương
j
quan
1,30849
0,86286
1,17638
0,90856
1,14386
0,97383
0,38998
0,84556
1,03405
0,99471
1,09569
0,97808
1,00436
0,99921

0,80778
0,73347

Bảng thể hiện thời gian làm lạnh giảm ½ lần tương ứng với các thí nghiệm
Dạng sản phẩm
Dạng cầu

Dạng trụ

Phương pháp làm lạnh
Không khí có quạt
Không khí
Nước
Nước có đảo trộn
Không khí có quạt
Không khí
Nước
Nước có đảo trộn

12

Thời gian giảm ½ lần (s)
1635,66
2248,55
1806,59
338,01
1000,15
1079,06
979,58
537,63

BÀI 6: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ GIA NHIỆT VÀ
HỆ SỐ HIỆU CHỈNH TRONG QUÁ TRÌNH THANH
TRÙNG ĐỒ HỘP
1. Mục tiêu

Giúp sinh viên biết cách thu nhập dữ liệu của quá trình chế biến nhiệt
Biết cách tính toán hằng số tốc độ gia nhiệt và hệ số hiệu chỉnh của quá trình thanh
trùng hoặc tiệt trùng bằng phương pháp Ball dựa trên dữ liệu thu nhận thí nghiệm.
2. Báo cáo kết quả
a. Bảng dữ liệu thu nhận:

không đối lưu
nhiệt độ thanh trùng RT = 80◦C
thời gian
(s)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360

390
420
450
480
510
540
570
600

đối lưu
nhiệt độ thanh trùng RT = 80◦C

dd +
giò
xi rô
xốt
bắp
sống
114.8
31.1
29.5
30.4
104
31.2
29.7
30.4
100.2
31.3
30.8
30.7

97
31.4
32.9
31.2
87.3
31.7
35.9
32
77.9
32.1
39.5
33
68.8
32.6
43.7
34.3
63.8
33.1
48.4
35.8
66.5
33.8
53.1
37.5
58.7
34.7
57.1
39.3
59
35.6

60.3
41
61.7
36.7
63.1
42.7
64
37.9
65.4
44.3
65.8
39.1
67.3
46
67.2
40.4
68.9
47.5
68.4
41.8
70.2
49
69.3
43.2
71.3
50.4
70.1
44.6
72.2
51.8

70.8
46
73.1
53.1
71.5
47.4
73.9
54.4
72.2
48.7
74.7
55.7
13

thời
gian
(s)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360

390
420
450
480
510
540
570
600

dd +
giò
xirô
xốt
bắp
sống
30.9
31.2
27.8
32.2
30.9
31.3
27.8
32.2
30.9
31.3
27.9
32.1
30.9
31.3
27.9

32.1
31.1
31.3
28.5
32.2
32
31.5
30
32.7
33.9
31.7
32.5
33.6
36.6
32
35.6
34.9
39.8
32.3
39.4
36.5
43.7
32.9
43.8
38.4
47.9
33.5
48.6
40.5
52.4

34.3
53.1
42.6
56.2
35.2
57
44.6
59.4
36.2
60.2
46.5
62.2
37.4
63.2
48.4
64.7
38.8
65.7
50.2
66.8
40.2
67.9
52
68.7
41.7
69.7
53.7
70.3
43.3
71.3

55.4
71.6
44.8
72.6
56.9
72.7
46.5
73.7
58.4


630
660
690
720
750
780
810
840
870
900
930
960
990
1020
1050
1080
1110
1140
1170

1200
1230
1260
1290
1320
1350
1380
1410
1440
1470
1500
1530
1560
1590
1620
1650
1680
1710
1740
1770
1800
1830

72.9
73.5
74.1
74.5
74.9
75.1
75.4

75.6
75.7
75.8
75.9
76
76
76
76.2
76.4
76.6
76.8
77.1
77.3
77.5
77.7
77.8
77.8
77.4
76.4
74.9
72.9
70.4
67.6
64.5
61.7
59.2
57
54.9
53.1
51.4

49.9
48.5
47.3
46.3

50
51.3
52.5
53.7
54.8
55.8
56.8
57.8
58.7
59.5
60.3
61.1
61.8
62.4
63.1
63.7
64.3
64.9
65.4
65.9
66.5
66.9
67.3
67.7
67.9

68.1
68.1
68
67.7
67.3
66.7
66
65.2
64.3
63.2
62.1
61
59.9
58.7
57.6
56.6

75.4
76
76.5
77
77.3
77.4
77.5
77.6
77.6
77.6
77.5
77.4
77.3

77.3
77.4
77.6
77.7
77.9
78.2
78.3
78.5
78.5
78.4
77.8
76.4
74.4
71.8
68.8
65.4
61.9
58.6
55.9
53.4
51.2
49.3
47.6
46.2
45
43.9
42.9
42.1

56.8

57.9
59
60
60.9
61.7
62.5
63.2
63.8
64.4
64.9
65.4
65.8
66.2
66.7
67.1
67.5
68
68.4
68.8
69.3
69.6
69.8
69.8
69.5
68.8
67.9
66.8
65.3
63.8
62.3

60.8
59.3
57.9
56.6
55.3
54.1
52.9
51.8
50.7
49.8

14

630
660
690
720
750
780
810
840
870
900
930
960
990
1020
1050
1080
1110

1140
1170
1200
1230
1260
1290
1320
1350
1380
1410
1440
1470
1500
1530
1560
1590
1620
1650
1680
1710
1740
1770
1800
1830
1860

73.8
74.8
75.7
76.6

77.4
78.2
78.9
79.4
79.8
80.2
80.4
80.7
80.9
81
81.2
81.3
81.5
81.8
82.1
82.4
82.6
82.9
83.1
83.1
82.6
81.4
79.6
77.3
74.5
71.3
68
65
62.3
60

57.9
56.1
54.4
52.9
51.5
50.3
49.2
48.2

48.1
49.7
51.2
52.7
54.2
55.7
57
58.2
59.4
60.6
61.8
62.9
63.9
64.9
65.8
66.7
67.5
68.4
69.1
69.9
70.6

71.3
71.9
72.4
72.9
73.4
73.6
73.7
73.6
73.4
73
72.4
71.5
70.6
69.5
68.3
67.1
65.9
64.6
63.3
62.1
60.9

74.7
75.8
76.7
77.5
78.3
79
79.5
80

80.3
80.6
80.7
80.8
80.9
81
81
81.1
81.3
81.6
81.8
82.2
82.5
82.7
82.7
82.2
80.5
78.3
75.3
71.9
68
64.1
60.5
57.7
55.1
52.9
51
49.3
48
46.7

45.7
44.7
43.9
43.2

59.8
61.2
62.5
63.8
65.1
66.3
67.5
68.6
69.6
70.6
71.4
72.2
72.9
73.5
74.1
74.6
75.1
75.7
76.2
76.7
77.2
77.6
77.9
77.9
77.2

76.1
74.4
72.2
69.7
67
64.3
61.9
59.7
57.7
55.9
54.4
52.9
51.6
50.5
49.5
48.7
47.9


Biểu đồ thể hiện quá trình thanh trùng không đối lưu
Biểu đồ thể hiện quá trình thanh trùng đối lưu
Bảng thể hiện giá trị và tương ứng với điều kiện thí nghiệm:
Phương thức
Đối lưu

Không đối lưu

Nguyên liệu
Xi rô
Xốt

Dung dịch + bắp
Giò sống
Xi rô
Xốt
Dung dịch + bắp
Giò sống

(min)
786,91672
1807,90112
800,967076
1274,28921
0.7312641
1,8864847
0,80373528
1,09299419

1,099395602
1,2437015
0,98859747
1,20009807
1025,37812
1946,52324
766,136143
1665,40487

BÀI 7: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ TRÍCH
LY CHẤT RẮN
1. Mục tiêu

Biết cách tính toán trong quá trình trích li chất rắn
So sánh ảnh hưởng của quá trình trích li đường trong mía nguyên liệu bằng nước tại
các nhiệt độ trích khác nhau.
2. Báo cáo kết quả

Thời gian
(min)

Thí nghiệm
Nhiệt độ 60

Nhiệt độ 70

0
10
20
30
40
50
60

1
2
2.6
3
3
3.1
3.2

1

2.9
3.4
3.8
3.9
4
4.1

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ chất rắn trích ly ( ) theo thời gian :

15


Thí nghiệm
Tham số K.A
Hệ số tương quan
60
1,707.
0,791
70
2,247.
0,719
BÀI 8: TÍNH TOÁN HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT TỔNG QUÁT CHO HỆ THỐNG
TRAO ĐỔI NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG XUÔI CHIỀU VÀ NGƯỢC CHIỀU
1. Mục tiêu:

Giúp sinh viên biết phương pháp tính hệ số ruyền nhiệt tổng quát tương ứng với điều
kiện thí nghiệm. So sánh ảnh hưởng của dòng lưu chất chảy xuôi chiều và ngược
chiều trong thí nghiệm đến hệ số truyền nhiệt tổng quát. Giúp sinh viên hiểu rõ lí
thuyết tính toán một hệ thống trao đổi nhiệt. Giúp sinh viên hình dung sự khác biệt
giữa lí thuyết bà thực tế trên một thiết bị truyền nhiệt cụ thể.

2. Báo cáo kết quả :

Thu thập dữ liệu dùng trong tính toán

Thí
nghiệm

1
2
3
4
5
6

Dòng
lưu
chất

Xuôi
chiều
Ngược
chiều

Lưu
lượng
dòng lưu
chất
nóng Qh
(lít/phút)

Nhiệt
độ
nước
nóng
vào
Th_in

10
11.5
11
10
11.5
7.5

57.2
56.7
56.6
58.5
57.7
58.1

Lưu
Nhiệt độ
lượng
nước
dòng lưu
nóng ra chất lạnh
Th_out
Qc
(lít/phút)

53.9
53.3
53.3
55.1
54.5
53.9

8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5

Nhiệt
độ
nước
lạnh
vào
Tc_in

Nhiệt
độ
nước
lạnh ra
Tc_out

29.2
29.5
29.8

27.8
27.8
27.8

31.2
31.5
31.8
32.7
32.4
32.1

Tính toán:
Thông số

Cùng chiều
16

Ngược chiều


Nhiệt độ tác nhân nóng vào,oC

56.83333

58.1

53.5

54.5

29.5

27.8

31.5

32.5

0.000181

0.000161

Nhiệt độ tác nhân nóng ra
Nhiệt độ tác nhân lạnh vào
Nhiệt độ tác nhân ra
3

Lưu lượng tác nhân nóng, m /s
3

Lưu lượng tác nhân lạnh, m /s

0.000142

Nhiệt độ trung bình dùng tra bảng:
Cùng chiều:
Nhiệt độ trung bình dòng lưu chất nóng: Th_tb =( Th_in + Th_out)/2
= 55.1667
Nhiệt độ trung bình dòng lưu chất lạnh: Th_tb =( Th_in + Th_out)/2
=56.3

Ngược chiều:
Nhiệt độ trung bình dòng lưu chất nóng: Th_tb =( Th_in + Th_out)/2
= 30.5
Nhiệt độ trung bình dòng lưu chất lạnh: Th_tb =( Th_in + Th_out)/2
=30.15
Bảng số liệu tra được:
(µh)

(µc)

(Cph)

(Cpc)

Xuôi chiều

0.000509946

0.000509946

4179

4179

Ngược chiều

0.000792377

0.000792377

4176

4176

Xuôi chiều
Ngược chiều

( h)
985.7
995.7

( c)
985.7
995.7

Kích thước thiết bị của thí nghiệm
17

(Kh)
0.652
0.615

(Kc)
0.652
0.615


Đường kính trong Dh = 0.0171m
Đường kính ngoài
Dc = 0,0345m

Chiều dài ống dẫn l = 0,001m
Chiều dài ống dẫn L = 1m
 Tính toán tổn thất năng lượng:
 Nhiệt lượng lưu chất nóng cung cấp:
Q_h =h.Qh.Cph(Th_in – Th_out)





Q_h1
2460.422
Xuôi chiều

Q_h2
2534.98
Q_h3
2460.422
Q_h4
2277.748

Ngược chiều

Q_h5
2143.763
Q_h6
2813.689



Nhiệt lượng lưu chất lạnh cung cấp:
Q_c=Qc.Cpc(Tc_out – Tc_in)

Xuôi chiều
Ngược chiều



Q_c1
Q_c2
Q_c3
Q_c4
Q_c5
Q_c6

Tổn thất năng lượng:
Qloss=Q_h – Q_c

Xuôi chiều

Qloss1
Qloss2
Qloss3
Qloss4
Qloss5
Qloss6

Ngược chiều



1169.024
1169.024
1169.024
2893.166
2893.166
2538.901

Nhiệt lượng trao đổi trong hệ thống:
18

1291.398
1365.956
1291.398
-615.418
-749.404
274.7875


Q=Q_h – Qloss=Q_C
Xuôi chiều

Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6

Ngược chiều



1169.024
1169.024
1169.024
2893.166
2893.166
2538.901

Tính toán hệ số truyền nhiệt bề mặt tổng quát U
 Cho bên trong ống ( dung dịch nóng)
Vận tốc lưu chất chảy trong ống:
Xuôi chiều
Ngược chiều

Uh 1
Uh 2
Uh 3
Uh 4
Uh 5
Uh 6

0.726084009
0.83499661
0.79869241
0.726084009
0.83499661
0.544563007

Chuẩn số Reynold
Re_h

Xuôi chiều

Re_h 1
Re_h2
Re_h3
Re_h4
Re_h5
Re_h6

Ngược chiều

23998.92
27598.75
26398.81
23998.92
27598.75
17999.19

Chuẩn số Prandtl:
Pr_h = = 3.269

Hệ số truyền nhiệt dòng nóng trong thành ống dẫn:
h_h=Re_h0,8 Pr_h 0,3
Xuôi chiều

h_h1
h_h2

19

3829.037
4282.011


h_h3
Ngược chiều
h_h4
h_h5
h_h6
 Cho bên ngoài ống ( dung dịch lạnh)
Diện tích mặt cắt ngang:

4132.413
3829.037
4282.011
3041.855

Ac= = 0.000705
Vận tốc lưu chất chảy trong ống:
Uc =
Xuôi chiều

Uc1
Uc2
Uc3
Uc4
Uc5
Uc6

0.200946
0.200946
0.200946
0.200946
0.200946
0.200946

Re_c 1
Re_c2
Re_c3
Re_c4
Re_c5
Re_c6

13400.41
13400.41
13400.41
13400.41
13400.41
13400.41

Ngược chiều
Đường kính tương đương:
Dc_td = =0.0172
Chuẩn số Re:
Re_c =
Xuôi chiều
Ngược chiều
Chuẩn số Prandtl:

Pr_c = = 5.38

Hệ số truyền nhiệt bề mặt tới dòng lưu chất lạnh h_c:
h_c = . 0,023. Re_c0,8 Pr_c 0,4

Xuôi chiều
Ngược chiều

h_c1
h_c2
h_c3
h_c4
h_c5
20

3229.104
3229.104
3229.104
3229.104
3229.104


h_c6

3229.104

Hệ số truyền nhiệt tổng quát:

Từ đây suy ra:
Xuôi chiều

Ngược chiều

Ult1
Ult2
Ult3
Ult4
Ult5
Ult6

1751.787
1840.88
1812.668
1751.787
1840.88
1566.342

1
2
3
4
5
6

25.25739
24.40049
24.05276
26.54294
25.84068
26.04997

Tính toán hệ số truyền nhiệt thực tế:
Qtt= Utt. Aln.
Ta có:
Ngược chiều:
=
Xuôi chiều:

Xuôi chiều
Ngược chiều
Diện tích trung bình logarit:
ALn = = 1
Tính Utt:
Utt=
Xuôi chiều
Ngược chiều

Utt1
Utt2
Utt3
Utt4
Utt5
Utt6

 Kết quả:
21

46.28445
47.90987
48.60251
108.9995

111.9617
97.46274


Dòng
lưu chất

Xuôi
chiều
Ngược
chiều

Lưu lượng Lưu lượng
dòng lưu
dòng lưu
chất nóng chất lạnh
Qh
Qc
10

8,5

11.5
11
10
11.5
7.5

8,5
8,5

8,5
8,5
8,8

U lí thuyết

1751.787
1840.88
1812.668
1751.787
1840.88
1566.342

U thực tế

46.28445
47.90987
48.60251
108.9995
111.9617
97.46274

Tổn thất năng
lượng

1291.398
1365.956
1291.398
-615.418
-749.404

274.7875

 Nhận xét:
1 So sánh giữa xuôi chiều và ngược chiều:
 Xuôi chiều đi từ dòng lưu lượng dòng lưu chất nóng (Qh) cao đến

dòng lưu lượng lưu chất có nóng thấp. Còn ngược chiều thì ngược
lại. Đồng thời cả 2 đều đi cùng với lưu lượng của dòng lưu chất lạnh
(Qc).
 Tổn thất năng lượng của xuôi chiều lớn hơn tổn thất năng lượng của
ngược chiều. Ngoài ra, xuôi chiều và ngược chiều nếu có dòng lưu
lượng lưu chất nước nóng vào hệ thống càng lớn thì U hệ số truyền
nhiệt bề mặt lý thuyết càng cao. Tuy nhiên hệ số truyền nhiệt bề
mặt xuôi chiều và ngược chiều thì chênh lệch không đáng kể so về
mặt lý thuyết. Nhưng hệ số truyền nhiệt bề mặt xuôi chiều và ngược
chiều có sự chênh lệch rõ ràng về mặt thực tế.
 Tổn thất năng lượng cũng có sự chênh lệch rõ ràng. Từ số liệu trên
cho thấy xuôi chiều thì dòng lưu chất có sự hao tốn năng lượng đáng
kể.
2 Sự khác biệt giữa U lý thuyết và U thực tế:
 Hệ số truyền nhiệt bề mặt thực tế nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt bề mặt
lý thuyết trong quá trình lưu chất đi cùng chiều. Còn ngược chiều thì
ngược lại

22


BÀI 9. XÁC ĐỊNH TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG KHI CHẤT
LỎNG CHẢY TRONG ỐNG
1. Mục đích

 Biết cách tính tổn thất năng lượng cho một hệ thống ống dẫn
 Ảnh hưởng của lưu lượng đến tổn thất năng lượng khi lưu chất chay

trong hệ thống thí nghiệm
 Sự khác biệt giữ tính toán lí thuyết và thực tế trong một hệ thống vận

chuyển lưu chất.
2. Báo cáo kết quả
Áp suất
Lưu lượng L/min
(kg/)
=19
=13,5
=16,5
=17
=16
Áp kế 1
110
55
105
95
85
Áp kế 2
115
60
110
100
90
Áp kế 3
100

50
60
50
40
Áp kế 4
95
50
95
85
75
Nhận xét: từ bảng số liệu cho thấy tiết diện của ảnh hưởng đến áp suất và vận tốc. Tiết
diện lớn thì vận tốc nhỏ áp suất lớn và ngược lại.

vận tốc chảy (m/s)
Renol
Hệ số f
Tổn thất áp lực lý
thuyết ∆Pf /pg (m)

d=2,5.
d=
d=2,5.
d=
d=2,5.
d=
d=2,5.
d=

d=2,5.
Tổn thất áp lực thực d=

tế ∆Pf /pg (m)

Q1= 3,17.
0.646
4.036
20294
50716
0.0063
0.0052

Q2=2,25.
0.458
2.865
14388
36000
0.0068
0.0055

Q3=2,75.
0.56
3.501
17592
43993
0.0065
0.0053

0.0257

0.0139

0.0199

2.072
0.000512

1.104
0.000512

1.589
0.000512

0.000512

0

0.00358

23


Bài 10. XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC VỚI ÁP
LỰC LỌC BẰNG HẰNG SỐ
1. Muc đích:

Biết thu thập dữ liệu và tính toán các tham số quá trình lọc
Ảnh hưởng của áp lực lọc đến các tham số của quá trình lọc
Từ dữ liệu thu nhận có thể tính toán cho trường hợp sản xuất lớn
2. Báo cáo kết quả:
Các thông tin thí nghiệm:
Diện tích bề mặt lọc

A=5,945.
Nồng độ chất rắn không tan c= 10 kg/
Áp lực lọc =1,75 kg/=1,72. Pa
Dữ liệu thu nhận
Thời gian t (s)
Dịch lọc V (
60
0,000046
120
0,000076
180
0,0001
240
0,000121
300
0,000138
360
0,000155
420
0,000171
480
0,000185
540
0,000199
600
0,000210
Dữ liệu tính toán
y=t/(A.V)
x=V/A
219385906,2

0,00774
265572412,7
0,01278
302752550,5
0,01682
333611625,9
0,02035
365643176,9
0,02321
390648452,3
0,02607
413112642
0,02876
436400072,8
0,03112
456410880,2
0,03347
480559604
0,03532
Slope(y,x)=9360298032
Intercept(y,x)= 145824744,2
 Hệ số góc =9360298032
 Giao điểm với trục tung =145824744,2
24


Áp lực lọc:=1,6 kg/=1,57. Pa
Dữ liệu thu nhận
Thời gian t (s)
Dịch lọc V (

60
0,000031
120
0,000056
180
0,00008
240
0,0001
300
0,000118
360
0,000136
420
0,000152
480
0,000166
540
0,000180
600
0,000194

Dữ liệu tính toán
y=t/(A.V)
x=V/A
325564990,9
0,00521
360446954,2
0,00942
378469301,9
0,01346

403700588,7
0,01682
427648928,7
0,01985
445258002,3
0,02288
464786862
0,02257
486386251,5
0,02792
504625735,9
0,03028
520232717,4
0,03263
Slope(y,x)=7055476051
Intercept(y,x)= 287754212,5
 Hệ số góc =7055476051
 Giao điểm với trục tung =287754212,5

Áp lực lọc =2 kg/=1,96. Pa
25