1 BÀI 1: MẠCH LƢU CHẤT 1.1.Mục đích thí nghiệm- Xác định mối liên hệgiữa tổn thất áp suất theo tổn thất ma sát và vận tốc của nước chảy bên trong ống trơn và so sánh vớ i tổn thất áp suất được xác đị nh bằng phương trình tính tổn thất ma sát trong ống (thí nghiệm 1) - Xác định các tổn thất cục bộtrong hệthống đường ống của mô hình thí nghi ệm (thí nghiệm 2) - Xác định mối liên hệgiữa hệsốma sát và chu ẩn sốReynolds đối với nước chảy trong ống nhám (thí nghiệm 3) - Ứng dụng việc đo độchênh lệch áp trong vi ệc đo lưu lượng và vận tốc của nước trong ống dẫn ( thí nghiệm 4) 1.2.Số liệu thực hành1.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ốngSTT Đƣờng kính ống khảo sát Thểtích (lít) Thời gian (s) Lƣu lƣợng (m 3 /s) Tổn thất áp suất (thực tế) (mH 2 O) 1 4,3mm 1 43 2,33.10 -5 9,24 2 41 2,439.10 -5 0,52 3 29 3,448.10 -5 0,94 1 7,6mm 1 29 3,45.10 -5 0,39 2 15 6,67.10 -5 0,25 3 10 10 -4 0,17 1 10,8mm 1 20 5.10 -5 0,39 2 14 7,14.10 -5 0,41 3 9 1,11.10 -4 0,38
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
1.1.Mục đích thí nghiệm - Xác định mối liên hệ giữa tổn thất áp suất theo tổn thất ma sát và vận tốc của nướcchảy bên trong ống trơn và so sánh vớ i tổn thất áp suất được xác định bằng phươngtrình tính tổn thất ma sát trong ống (thí nghiệm 1)- Xác định các tổn thất cục bộ trong hệ thống đường ống của mô hình thí nghiệm (thínghiệm 2)- Xác định mối liên hệ giữa hệ số ma sát và chu ẩn số Reynolds đối với nước chảy trongống nhám (thí nghiệm 3)
- Ứng dụng việc đo độ chênh lệch áp trong việc đo lưu lượng và vận tốc của nướctrong ống dẫn ( thí nghiệm 4)
1.2.Số liệu thực hành 1.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống
Với ν là hệ số nhớt động học, ở nhiệt độ 300C của nước ν = 0,81.10 -6 (m2/s).
1.3.1.4 Tín h h ệ s ố m a s át
-khi Re < 2320 (dòng chảy tầng), hệ số ma sát không phụ thuộc vào độ nhám ống dẫn.
-khi 2320 < Re <4000 (chế độ chảy quá độ): độ nhấm của ống dẫn vẫnchưa ảnh hưởng đế n giá tr ị và được tính theo công thức Braziút.
-khi 4000< Re <100000: chế độ chảy xoáy trong ống nhẵn, tuy nhiên vẫn chưa chịu ảnh hưởng của độ nhám và được tính bởi công thức Ixaép:
√ = 1,8lgRe -1,5
-khi Re > 100000: chuyển động xoáy trongống nhám.
√ = -1,8.lg
1.3.1.5 Tính t ổn th ấ t áp su ấ t lý th uy ế t
*Tính hệ số tr ở lực cục bộ ở thí nghiệm 2:
-Vì chiều dài giữa 2 điểm đo không lớn nên ta coi tổn thất áp suất do masát và chỉ chịu tổn thất áp suất cục bộ bởi van, khúc nối, đột mở, độtthu, các co...
-Hệ số tr ở lực cục bộ có thể tính theo công thức:
- Trong thí nghiệm 1 khảo sát dòng chảy của lưu chất lên ống thành trơn đồngthời xác định hệ số Reynolds ,hệ số ma sát ,tổn thất áp suấtHệ số Re trong thí nghiệm 1 ( r ất ít ) nên chế độ chảy trongống là chảy tầng.Nếu hệ số Re lớn hơn 2320 nhưng lại nhỏ hơn 10000 ( đa số ) thì dòng chảy làquá độ hay chảy chuyển tiếp.Nếu hệ số Re lớn hơn 10000 thì dòng chảy là chảy xoáy.Khi ta thay đổi lưu lượng Q, cho Q tăng thì vận tốc lưu chất tăng ,hệ số Recũng tăng nhưng hệ số ma sát giảm .Điều này là do khi lưu chất chảy nhanh thì
chịu ảnh hưởng của ma sát nh ớt là chủ yếu nên ma sát do thành ống sẽ giảm.- Thí nghiệm 2 làm rõ sự ảnh hưởng của tr ở lực cục bộ lên lưu chất tại các vị trí
mà lưu chất chảy qua- Thí nghiệm 3 khảo sát dòng chảy của lưu chất lên ống thành nhám và xác
định hệ số Re và hệ số ma sát- Thí nghiệm 4 khảo sát dòng chảy của lưu chất qua màng chắn ,ống ventury
,ống pitot ,đồng thời xác định lưu lượng tính theo lý thuyết.
2.1.Mục đích thí nghiệm - Xác định cột áp toàn phần của bơm, công suấ t của bơm,công suấ t và hiệu suấtcủa bơm ly tâm bằng việc đo đạc các thông số khi thay đổi lưu lượng bơm (thínghiệm 1)- Khảo sát và xây dựng các đường đặ c tuyến của bơm (thí nghiệm 2)- Sử dụng định luật tỉ lệ để tiên đoán các thông số đặc trưng của bơm: tính toán giátr ị mong muốn cho một tốc độ bơm thứ hai theo số liệu đo được tương ứ ng với tốcđộ bơm đã khảo sát, sau đó so sánh vớ i kết quả thí nghiệm (thí nghiệm 3)- Khảo sát sự ảnh hưởng của việc thay đổi cột áp ống hút đối với bơm, đồng thờikhảo sát hiện tượng xâm thực bằng cách thay đổi áp suất trongống hút với việcthay đổi van hút để thay đổi lưu lượng ( thí nghiệm 4)- Xây dựng đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm ( thínghiệm 5).
2.2.Số liệu thực hành 2.2.1 Bảng s ố liệu thí nghi ệm 1
2.5.6. Nêu các s ự cố có thể gặp trong lúc v ận hành và ph ng pháp khắ cphục?
- Bơm không được mồi nước. Mồi Bơm bằng nước đổ qua nút mồi, nút xả khí cầnphải được mở cho tới khi nước trong bơm trào tràn ra khỏi nút mồi.- Bơm chạy ngược chiều so với thiết kế.- Van chặn bị đóng chặt, hoặc bị tắc trong đường ống hút hoặc xả. Kiểm tra gioăng
mặt bích được cắt thủng phần giữa ống.- Miệng ống hút chưa được nhấn chìm xuống bể hút. Bạn có thể tăng chiều dài
đường ống hút hoặc làm tăng mặt nước dưới đáy bể hút.- Van đáy bị tắc, kẹt.- Lưới chắn rác, lưới lọc bị tắc kín.- Áp suất đường hút quá thấp.- Van r ẽ nhánh trên đường hút đang mở .- Có một vài chỗ lọt khí trên đường hút. Khí có thể chạy vào thông qua gioăng hoặc
van phía trên của đoặn ống chứa dung d ịch.- Hệ thống hoạt động dưới áp suất âm. Gioăng kín sợi tuýp đang cho phép không
khí lọt vào hệ thống. Bạn nên chuyển kiểu làm kín bằng sợi tuýp sang kiểu làm kínbằng gioăng kín cơ khí. - Bơm đã bị mòn. Khoảng hở cho phép đã bị tăng lên quá mức.- Có các bộ phận bị hỏng & vỡ. Kiểm tra tr ục bơm, khớp nối, các bộ phận bên
trong.
- Không có điện nguồn cung cấp cho bơm - Độ giơ của các bộ phận trong máy bơm nước lớn. Đã đến lúc phải thay thế phụ
tùng.- Áp suất đầu hút quá thấp ; trong bơm có hiện tượng sủi bong bóng.- Lưới chắn rác hoặc lưới lọc đã bị tắc một phần.- Tốc độ hoạt động quá thấp. Kiểm tra lại Vôn kế.- Đường ống hút đã bị vỡ, rò r ỉ . Có vật nặng đã đi qua, dẫm qua.- Đường ống hút bị thủng ; vỡ do hiện tượng ăn mòn. - Không khí lọt vào qua gioăng kín sợi tuýp. Bạn nên thay bằng phớt kín.
- Gioăng kín sợi tuýp bị xiết quá chặt. Bạn nên chuyển sang dùng Ph ớt kín.- Độ nhớt của bơm quá lớn. Bơm đang bị “đói” . Kiểm tra nhiệt độ của nước đangbơm.
- Có các chất ăn mòn trong dung dịch, bơm bị hiện tượng ăn mòn. Bạn nên sử dụngbơm lớn hơn và chạy ở tốc độ thấp hơn. - Tốt nhất là giảm NPSH yêu cầu để sử dụng bơm lớn hơn và chạy với tốc độ thấp
- Tổng chiều dài đường ống: 490 cm.- Số co 90o : 13 co.- Số co chữ T: 1, van điều chỉnh lưu lượng 1- Van thường: 1 ( )
Thí nghiệm 2: 2 bơm song song. - Tổng chiều dài đường ống: 580 cm- Số co 90o: 14- Số co chữ T: 2, van điều chỉnh lưu lượng :1- Van thường 2 ( ) Thí nghiệm 3: 2 bơm nối tiếp.
- Tổng chiều dài đường ống: 560 cm.- Số co 90o 14- Số co T: 4- Van thường: 1 ( )
3.2.2.2 K ế t qu ả t ín h toán :
Bảng 1: Hệ 1 bơm
STT Q (m /s) H (mH2O) H o (mH2O) N (kW)1 0,00017 0,318 0,3179 0,000522 0,00025 0,315 0,3149 0,0007723 0,00033 0,314 0,3138 0,0010264 0,00042 0,313 0,3127 0,0012785 0,00058 0,311 0,3107 0,001778
Ho = z + (Pd-Ph)/ ρ.g + Σ .(Ltđ/D)(16/ . = 0,318 + 0,03.(4,9/0,23).(16/9,87. . = 0,317868 (mH20)
- Tính N(kw)
N = = = 0,00052
3.4 Bàn luận
1. Nhận xét các đường đặ c tuyến Đường đặc tuyến của bơm biểu diển sự phụ thuộc của áp su ất do bơm tạo ra ,lưulượng tương ứng phải có áp suất do bơm tạo ra bằng hiệu số áp suất đo được trênống hút và ống đẩy
2. Nhận xét về mức độ tin cậy của kết quả và nguyên nhân sai s ố?
3. Dựa vào các đường đặ c tuyến ta có nhận xét gì về điểm làm việc củabơm trong từng trường hợp?
Khi ghép song song dựng đường đặ c tuyến tổng cần nhân đôi hoành độ, tung độ giữ nguyên.
Khi ghép nối tiếp dựng đường đặ c tuyến tổng cần nhân đôi tung độ, hoành độ giữ nguyên
4.1 Mục đích thí nghiệ m.- Khảo sát quá trình hoạt động của máy lọc khung bản.- Xác định vận tốc lọc trung bình, chu kỳ lọc và năng suấ t lọc.- Xác định các hệ số lọc và phương trình lọc, mối liên hệ giữa động lực quá
trình lọc và năng suấ t của máy lọc.4.2 Báo cáo thí nghi ệm
Các công thức tính toán và số liệu tra cứu. - Hệ số Reynolds : hay
Trong đó: - : khối lượng riêng (kg/m3)- n : số vòng quay (vòng/s)- d : đường kính cánh khuấy (m)- µ : hệ số nhớt động lực học (kg/ms) hay (Ns/m2)- : độ nhớt động học (m2/s)Công su ất làm việc : N=KN.ρ.n3.d5 (w)
Trong đó: - n : số vòng quay (vòng/s) - KN : chuẩn số công suất khuấy- d : đường kính cánh khuấy (m) - : khối lượng riêng (kg/m2)
Công su ất động cơ : /1000 (kw)
- Với .Chuẩn số công su ất khuấy: KN = A.Rem ( với A, m là những hằng số).
TN nlý thuyết (v/ph) nthực tế (v/ph) I (A) U (V)1 10 67 4 150
n(v/s) = = = 1,12
Re = = = 108404,9
KN= 14,35. = 14,35. = 0,394445
/1000 = 150.4.0,85/1000 = 0,51 (kw)
5.6 Nhận xét và bàn luận. 5.6.1 So sánh giá trị công suất động cơ và công suất khuấy. Giải thích:
Từ kết quả tính toán được ta thấy r ằng. công suất động cơ tạo ra có giá tr ị khoảnggấp nhiều lần so với công suất khuấy. Điều đó cho ta thấy r ằng một phần công tạora từ động cơ đã bị thất thoát thông qua quá trình làm việc. đó là sự chuyển hóa cơnăng thành nhiệt năng và đó cũng là nguyên nhân làm cho hiệu suất làm việc giảm.
Bên cạnh đó. còn có các yếu tố khác như: chất lượng hoạt động của động cơ. thấtthoát nhiên liệu. tiến trình làm việc.
5.6.2 Nhận xét về mức độ tin cậy của kết quả và các nguyên nhân sai số:
- Những kết quả trên đây. mức độ tin cậy của chúng ch ỉ mang tính chất tương đối.gần dung. Vì ta thấy r ằng trong quá trình làm việc chịu nhiểu ảnh hưởng bởi nhiềuyếu tố r ồi cho đến việc xử lý số liệu đều là những con số lẻ. Do đó. mức độ chínhxác tuyệt đối là điều không thể và chúng ta ch ỉ xem ở mức độ tương đối. Và đó làkết quả ta có thể chấp nhận được.
-Nguyên nhân: có nhiều yếu tố tác động đến kết quả làm việc. song những yếu tố ảnh hưởng chủ yếu do các vấn đề sau:
+ Ảnh hưởng bởi chất lượng động cơ.
+ Quá trình đo đạt. thống kê kết quả thí nghiệm.
+ Xử lý kết quả và đánh giá sai số trong tính toán.
5.6.3 Nhận xét về vai trò ảnh hởng của tấm chặn? Khi nào dùng tấm chặn?
- Tấm chặn dung để điều chỉ nh chế độ dòng chảy của hệ mà ta xét như: rắn.lỏng.vv…ngăn cản sự chuyển động làm giảm tốc độ của lưu lượng. Do đó. ảnhhưởng đến tốc độ chung của quá trình.
- Dùng tấm chặn khi ta muốn thay đội vận tốc khuấy. làm chậm dần hay dừng lạinếu muốn.
5.6.4 Nhận xét về mối quan hệ giữa công suất khuấy và chuẩn số Reynolds: Công suất khuấy và chuẩn số Reynold có mối quan hệ qua lại. Theo công thức sau:
Công suất khuấy và chuẩn số Reynold có mối quan hệ qua lại. Theo công thức sau:
. ta có
5.6.5 Cho biết ứng dụng của thiết bị khuấy trong nghành công nghi ệp : Với công dụng khuấy tr ộn là chủ yếu. ứng dụng của thiết bị này trong công nghiệp làkhông hề nhỏ. Đặc biệt sử dụng trong những nghành cần nguyên liệu liên quan đếndung dịch thể lỏng. Như các nghành sả n xuất phải kể đến nước ngọt. nước tương.các chất bột. phẩm màu..vv….
Giúp cho nguyên liệu : tạo ra các thế đồng nhất từ các thể tích lỏng. khí hoặc r ắn cótính chất và thành phần khác nhau : như dung dịch. nhũ tương. huyền phù. hệ bọt…. Tăng cường quá trình trao đổi nhiệt. Tăng cường quá trình trao đổi chất bàogồm quá trình truyền khối và quá trình hóa học.
6.1 Mục đích thí nghiệm. - Khảo sát khả năng và chế độ hoạt động của quạt ly tâm.- Nghiên cứu xây dựng đường đặ c tuyến thực và đường đặ c tuyến ống dẫn của
quạt ly tâm.- Xác định lưu lượng, công suất, hiệu suất làm việc của quạt.
Quạt ly tâm thường được sử dụng để hút và đẩy một lượng lớn không khí với áp suấtthấp, dựa vào áp su ất ta chia thành 3 loại:
Quạt ly tâm áp suất thấp : 6 -100mmH2O
Quạt ly tâm áp suất vừa : 100 -200mmH2O
Quạt ly tâm áp suất thấp : 200 -1000mmH2O và cao hơn
Khi vận chuyển các khí có tính năng hóa học thì các bộ phận của quạt thường đượcbảo vệ bằng lớp phủ đặt biệt như lót chì hay chế tạo bền với acid
6.6.2 Nhận xét áp su ất toàn ph ần và l u l ng của quạt
- Khi thí ngiệm cho giảm áp suất toàn phần, thì áp suất tĩnh giảm nhanh hơn nên kếtquả là áp suất động tăng dần.- khi áp suất động tăng là w tăng lên dẫn đến lưu lượng Q tăng dần
6.6.3 Đ ng đặ c tuyến có ý nghĩa gì trong quá trình làm việ c của quạt:
- Đặc tuyến thực tế của quạt ly tâm xây dựng theo kết quả của quá trình thử quạt. Mụcđích thử quạt là để xác định được ba thông số: lưu lượng Q, chiều cao áp lực H vàcông suất Nứng với số vòng quay n không đổi.
- Đặc tuyến tổng hợp sẽ cho ta chọn được các tr ị số cần thiết để xác định chế độ làm
việc của bơm. - đặc tuyến tổ hợp là đồ thị kết hợp các đườ ng cong làm việc với số vòng quay n khácnhau. Để xây dựng đồ thị ta cần biết quan hệ phụ thuộc Q-H, và -Q đối với các sốvòng quay khác nhau. Nói chung nên chọn bơm có chế độ làm việc nằm trong vùng cóhiệu suất >0,8 max
6.6.4 Đánh giá sự khác bi ệt của đ ng đặ c tuyến thực và đặ c tuyến lý thuyếtcủa quạt:
- Đặc tuyến lý thuyết được xây dựng dựa trên các thông s ố lý thuyết được thiết lậptừ các công thức như chiều cao áp lực, các tổn thất thủy lực ở guồng động và ở các thiết bị hướng và cuối cùng là tổn thất do va đập thủy lực
- Đặc tuyến thực đượ c xây dựng theo kết quả của quá trình thử quạt. Mục đíchthử quạt là để xác định được 3 thông số : lưu lượng Q, chiều cao áp lực H vàcông suất Nứng với số vòng quay n không đổi.
6.6.5 Các s ự cố gặp phải trong quá trình làm vi ệc? Nguyên nhân và cáchkhắc phục
V ẤN ĐỀ NGUYÊN NHÂNCÓ THỂ X ẢY RA GỢI Ý KH ẮC PHỤC
Ấn nút khởiđộng nhưngquạt khôngchạy
Điện cung cấpkhông đảm bảo
Kiểm tra cầu chì/bộ ngắt mạchKiểm tra các thiết bị tắt chuyển mạchhoặc ngắt kết nối. Kiểm tra chính xácđiện áp cung cấp
Bộ truyền độngchưa hoạt động
Ki m tra dây đai bị quá lỏng dẫn đếntrượt đai hoàn toàn. Then (Cavet) củapu ly và may ơ guồng cánh bị hỏng
Có thể bị gãy vỡ hoặc chưa lắp các chitiết trung gian của nối trục
Động cơ Động cơ có thể quá nhỏ và quá tải
Van điều khiển quạtbị hỏng
Ki m tra lại hoạt động của van đảm bảođóng mở được
Tiếng ồn quálớn( bất thường)
Guồng cánh b ị cọ sát
- Điều chỉ nh guồng cánh hay đầu vàocủa côn hút- Xiết chặt lại bu lông mayo guồngcánh hay các đệm vòng bi trên tr ục
Hư hỏngbộ Truyền độngđai
- Xiết lại puli trên động cơ/trục quạt. Điều chỉ nh căng đai. Sự thẳng hàng củapuly (xem phần truyền động đai).Thaythế dây đai hay puly
Hư hỏng Vòng bi Cấp lại dầu mỡ bôi trơn vòng bi. Xiếtchặt các vòng hãm, chặn tr ục v.v
Guồng cánh mấtcân bằng
· Làm sạch tất cả bụi bẩn trên bánhxe.Kiểm tra cân bằng bánh xe, cân bằngtại chỗ nếu cần thiết
chặn sai hỏng phớt hoặc ki m tra lại chất liệu của vòngphớt
Nước làm mát củaGối tr ục chịu nhiệt
làm mát bằng nướcchưa đúng
Kiểm tra lại sự lưu thông của ống dẫnvà lưu lượng nước cấp làm mát có thểchưa đủ
Nhiệt độ dòng khíquá cao
Kiểm tra lại nhiệt độ dòng khí đi quaquạt
ĐỘ RUNG LỚN
Bộ truyền đaikhông lắp đúng. Đai bị quá căng hoặc quá trùng dẫn
đến tốc độ quạt không ổn định
Đai không đúngchủng loại Thay thế dây đai phù hợp
Hệ thống mất cânbằng
Kiểm tra độ thẳng của tr ục, động cơ và
puli. Guồng cánh b ị bụi bẩn hoặc bị mòn, gỉ không đều cần bảo dưỡng vàgửi về hãng để cân bằng động lại.
Khớp nối khôngthẳng hàng
Kiểm tra sự liên kết giữa động cơ, khớpnối và tr ục quạt. Bất kì sự điều chỉ nhnào thực hiện cho khớp nối phải đượcsự hướng dẫn của nhà s ản xuất.Miếng căn ở dưới động cơ có thể bị lỏng
Giá bệ quạt khôngđủ cứng vững hoặccác đệm giảm rungmất tác dụng
Gia cố lại bệ đỡ quạt, xiết chặt lại cácbu lông móng, kiểm tra bộ giảm rung
Rung động do lantruyền từ các máybên cạnh.
Tắt quạt và xem xét lại sự rung độngcủa nền móng
Chảy tràn dầu ở gối tr ục
Lắp ráp và vậnhành chưa đúng
Độ thăng bằng của tr ục quạt chưa đảmbảo, cần phải nằm ngang hoặc thẳnggóc như thiết kế yêu cầu ban đầu
Chiều quay của quạt chưa đúng,cầ nchỉ nh lại chiều quay
Nhiệt độ dòng khí quá cao
Lỗ xả khí thừa của gối tr ục bị tắc làmcho áp suất khí trong gối tr ục tăng cao
Dầu mỡ chưa đượ ccấp đúng đủ theoyêu cầu
Kiểm tra lại mác dầu sử dụng
Dầu đã được đổ vào gối tr ục quá nhiềutheo yêu cầu