tieu luan cơ học

8/12/2019 Tieu Luan Cơ Học

http://slidepdf.com/reader/full/tieu-luan-co-hoc 1/50

1

BÀI 1: MẠCH L U CHẤT

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

STT Đ ngkínhống khảosát

Thể tích(lít)

Thời gian(s)

L u l ng(m3 /s)

Tổn thấtáp su ất(thực tế)(mH2O)

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 0,392 15 6,67.10-5 0,25

3 10 10-4 0,17

110,8mm

1

20 5.10-5 0,39

2 14 7,14.10-5 0,41

3 9 1,11.10-4 0,38



2

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

STTVị tríkhảo sát

Thể tích (lít)

Thời gian(s)

L u l ng(m3 /s)

Đ ngkính ống(mm)

Tổn thấtÁpsu ất(thực tế)(mH2O)

114 1

18 5,56.10-5

12

0,31

2 11 9,09.10-5 0,37

3 8 1,25.10-4 0,37

113 1

13 7,69.10-5 0,28

2 9 1,11.10-4 0,28

3 7 1,429.10-4 0,32

115 1

12 8,33.10-5 0,1

2 8 1,25.10-5 0,13

3 6 1,67.10-4 0,19

122 1

12 8,33.10-5 0,09

2 8 1,25.10-5 0,1

3 6 8,33.10-5 0,15

1.2.3. Thí nghiệm 3: Xác định tổn thất ma sát trong đoạ n ống nhám

STTỐng khảoSát

Thể tích(lít)

Thời gian(s) L u l ng(m3 /s)

Tổn thấtáp su ất(thực tế)

(mH2O)

1 11 9,09.10-5

0,36

112,24mm

1

15 6,67.10-5 0,38

2 11 9,09.10-5 0,42

3 7 1,429.10-4 0,36



3

2 ỐngKhôngnhám

1 8 1,25.10-4 0,41

3 6

1,67.10-4

0,26

1Ống nhám 1

17 5,88.10-5 0,43

2 11 9,09.10-5 0,40

3 6 1,67.10-4 0,41

1.2.4. Thí nghiệm 4: Đo l u l ng dựa vào độ chênh áp

STT Dụng cụ đo l u l ng

Thể tích (lít)

Thời gian(s) L u l ng( 3m / s )

Tổn thất

áp su ất( 2

mH O )

1

Màng chắn1

9 1,11.10-4 0,15

2 7 1,43.10-4 0,19

3 5 2.10-4 0,21

1

Ventury 1

14 7,14.10-5 0,25

2 7 1,43.10-4 0,313 5 2.10-4 0,35

1

Ống Pitot 1

15 1,67.10-4 0,19

2 9 2,5.10-4 0,22

3 6 3,33.10-4 0,32

1.3. Xử lý số liệu 1.3.1.Các công thức tính toán

1.3.1.1 Tính lưu lượ ng

(m3/s)

Với : V - thể tích lưu chất, lítt - thời gian đo được, s



4

1.3.1.2 Tính v ận t ốc dòng ch ảy

(m/s)

1.3.1.3 Tính s ố Reynolds

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:

tr ong đó là áp suất động (mH2O).

*Tính l u l ng lý thuy ết ở thí nghiệm 4:



5

⁄

trong đó là chênh lệch áp suất (mH2O),

( ) ( )

d1 là đường kính đầu ống lớn, d2 là đường kính tại chỗ thu hẹp nhỏ.

Cd là hệ số điều chỉ nh, Cd=0,98 cho ống Ventury, Cd=0,62 cho màngchắn.

d0 là đường kính ống lớn, d1 là đường kính tại ống thu hẹp đột ngột.

1.3.2.Xử lý số liệu

1.3.2.1 B ảng 1.1: T ổn th ấ t m a s át c ủ a ch ấ t l ỏng v ớ i t hàn h ốn g

STT Đ ngốngkhảo

sát (mm)

Vậntốcdòng ch ảy(m2 /s)

ReHệ số ma sát(λ)

Tổn thấtáp su ấtthực tế (mH2O)

Tổn thấtáp su ấtthuyết(mH2O)

14,3

1,60 8505,67 0,032 9,24 0,212 1,68 8920,58 0,032 0,52 0,21

3 2,38 12611,85 0,029 0,94 0,15

17,6

0,76 7135,65 0,034 0,39 0,08

2 1,47 13795,60 0,028 0,25 0,042

32,21 20693,39 0,025

0,170,028

1

10,8

0,55 7281,01 0,034 0,39 0,0392 0,78 10401,44 0,030 0,41 0,028

3 1,21 16180,02 0,027 0,38 0,018

1

12,24

0,57 8565,89 0,032 0,38 0,026

2 0,77 11680,76 0,030 0,42 0,019

3 1,21 18355,49 0,026 0,36 0,012



6

1.3.2.2 B ảng 1.2: Tr ở l ự c c ụ c b ộ c ủ a các b ộ p h ận n ối

STT Vị tríkhảo sát

L u l ng(m3 /s)

Vậntốc

dòng ch ảy(m2 /s)

Ápsu ất

động(mH2O)

Tổn thấtáp

su ất thựctế (mH2O)

Hệ số tr ở lực

cục bộ

114

5,56.10-5 0,47 0,011 0,31 4,55

2 9,09.10-5 0,77 0,03 0,37 1,67

3 1,25.10-4 1,06 0,057 0,37 0,88

1

13

7,69.10-5 0,65 0,022 0,28 2,27

2 1,11.10-4

0,94 0,045 0,28 1,113 1,429.10-4 1,21 0,075 0,32 0,67

115

8,33.10-5 0,71 0,026 0,1 1,92

2 1,25.10-5 0,11 0,00062 0,13 80,65

3 1,67.10-4 1,42 0,103 0,19 0,49

1

32

8,33.10-5 0,71 0,026 0,09 1,92

2 1,25.10-5 0,11 0,00062 0,1 80,65

3 8,33.10-5 0,71 0,026 0,15 1,92

1.3.2.3 B ảng 1.3: T ổn th ấ t m a s át c ủ a ch ấ t l ỏng v ớ i t hàn h ốn g

STTỐngkhảo sát

Vậntốcdòng ch ảy(m/s)

Re Hệ số masat ( λ)

Tổn thấtáp

su ất thực(mH2O)

Tổn thấtáp su ấtlý thuyết(mH2O)

1Ống nh ẵn

0,77 11635,56 0,030 0,36 0,019

2 1,06 16017,78 0,027 0,41 0,014

3 1,42 21457,78 0,025 0,26 0,011

1 Ốngnhám

0,53 7786,42 0,033 0,43 0,031

2 0,82 12046,91 0,029 0,40 0,02

3 1,50 22037,04 0,025 0,41 0,011



7

1.3.2.4 B ảng 1.4 : Đo lưu lượ ng dòng ch ảy b ằn g m àng ch ắ n , ốn g Ven tu ry vàống Pitot

STT Dụng cụ đo

l u l ng

L ul ng thựctế (m3 /s)

L u l ng (m3 /s)tính toán theolý thuyết

Vận tốc tại các v ị khác nhau trongthí nghiệm vớiống pitot

1Màng chắn

1,11.10-4 0,000069

2 1,43.10-4 0,000089

3 2.10-4 0,000124

1

Ventury

7,14.10-5 0,000017

2 1,43.10-4

0,0000333 2.10-4 0,000047

1

Ống pitot

1,67.10-4 2,24.10-4 1,42

2 2,5.10-4 3,32.10-4 2,12

3 3,33.10-4 4,4.10-4 2,83

1.4. Đồ thị

1.4.1 Đồ thị thí nghiệm 1

Đồ thị 1.1: Đồ thị thể hiện tổn thất ma sát của chất lỏng với thành ống


0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

1

23

4

5

6

7

8

9

10

4.3 7.6 10.8 12.24

Tổn thất áp suấtthực tế (mH2O)

Tổn thất áp suất lýthuyết (mH2O)

d (mm)

Lý thuyết

T h ự c t ế



8

Đồ thị 1.2: Đồ thị thể hiện tr ở lực cục bộ


Đồ thị 1.3: Đồ thị thê hiện tổn thất của ma sát trong đoạn ống nhám

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.033 0.029 0.025

Series2

Series3

hệ số ma sát ( )

tổn thấtthực tế(mH20)

t ổ n t h

ấ t l ý t h u y

ế t ( m H 2 0

)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

14 13 15 32

Hệ số trở lực cục bộ

Tổn thất áp suất thực tế

(mH2O)

vị trí co

hệ số trở lực

t ổ n t h

ấ t t h ự c t ế



9


Đồ thị 1.4: Đồ thị thể hiện lưu lượng dựa vào độ chênh áp

Tính mẫu:

STT Đ ng ốngkhảo sát(mm)

Thể tích(lít)

Thời gian(s)

L u l ng(m3 /s)

Tổn thất ápsu ất thực tế

(mmH2O)

1 4,3 1 43 2,33.10-5 9,24

*Tínhl u l ng:

(m3/s)

*Tính vận tốc dòng ch ảy:

= (m/s)

*Tính số Reynolds:

=

*Tính hệ số ma sát :4000 < Re=8407,84 < 100000 nên ta áp dụng công thức Ixaép, ta có:

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

0.0008

0.0009

Màng chắn Ventury Ống pitot

Lưu lượng (m3/s)tính toán theo lýthuyết

Lưu lượng thực tế(m3/s)

Q ( m 3

/ s )



10

√ = 1,8.logRe-1,5, suy ra =0,032

1.5. Bàn luận

- 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.

*Tính tổn thất áp su ất lý thuyết:

=0,035. . 2,1(mH20)

*Tính hệ số tr ở lực cục bộ ở thí nghiệm 2:

STT

Vị trí

khảo sát

Thể tích(lít) Thời gian

(s)

L u l ng

(m3 /s)

Đ ngkính ống

(mm)

Tổn thất ápsu ất (thực

tế)(mmH2O)

1 14 1 18 5,56.10-5 12 0,31

= 4,44

*Tính l u l ng lý thuy ết ở thí nghiệm 4:



11

STT Dụng cụ đol u l ng

Thể tích(lít)

Thời gian(s) L u l ng

( 3m / s )

Tổn thất ápsu ất

( 2mH O )

1 Màng chắn1 9 1,11.10-4 0,15

⁄

trong đó là chênh lệch áp suất (mH2O), màng chắn: cd=0,62, d2=0,02,d1=0,024.

=

A1= , A2= = 0,000314

⁄ = 0,62.0,000452. =0,000069 (m3/s)



12

BÀI 2: BƠM LY TÂM

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

STTChế độ tốc độ bơm (%)

Tốc độ bơm

n (rpm)

Áp suấthút P h (kPa)

Áp suấtđẩy Pđ (kPa)

L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn

động cơ T (N.m)

1 70 1050 2,9 65,6 0 0,48

2 70 1050 2,6 64,4 0,16 0,49

3 70 1050 2,1 63,7 0,25 0,53

4 70 1050 2,1 63,3 0,29 0,52

5 70 1050 1,6 61,5 0,37 0,54

6 70 1050 0,6 56,9 0,40 0,55

7 70 1050 0,4 57,1 0,46 0,52

8 70 1050 0,2 55,9 0,52 0,55

9 70 1050 -0,9 51,0 0,57 0,56

10 70 1050 -1,1 50,4 0,61 0,56



13

2.2.2 Bảng s ố liệu thí nghi ệm 2


Tốc độ bơm

n (rpm)



L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn động

cơ T (N.m)

1 50 750 3,1 16,5 0,0 0,47

2 50 750 3,0 16,2 0,07 0,48

3 50 750 2,4 13,9 0,21 0,49

4 50 750 2,0 11,9 0,29 0,51

5 60 900 3,1 24,4 0,0 0,47

6 60 900 2,6 21,9 0,15 0,47

7 60 900 2,3 21,0 0,25 0,50

8 60 900 1,5 17,7 0,36 0.51

9 80 1200 3 42,5 0,0 0,51

10 80 1200 2,9 40,2 0,13 0,53

11 80 1200 2,4 39,6 0,24 0,5412 80 1200 1,3 35,5 0,37 0,58

13 90 1350 3,2 53,6 0,0 0,53

14 90 1350 2,7 50,9 0,13 0,57

15 90 1350 2,5 48,6 0,23 0,56

16 90 1350 1,4 45,5 0,36 0,60

17 100 1500 3,5 65,0 0,0 0,54

18 100 1500 2,7 59,2 0,16 0,58

19 100 1500 1,5 53,7 0,36 0,64

20 100 1500 1,1 52,0 0,44 0,62



14



Tốc độ bơm

n (rpm)



L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn

động cơ T (N.m)

1 50 750 3,1 16,5 0,0 0,47

2 50 750 3,0 16,2 0,07 0,48

3 50 750 2,4 13,9 0,21 0,49

4 50 750 2,0 11,9 0,29 0,51

5 50 750 1,0 8,2 0,41 0,50

6 50 750 0,4 5,6 0,48 0,51

7 50 750 0,0 4,2 0,53 0,52

8 80 1200 3 42,5 0,0 0,51

9 80 1200 2,9 40,2 0,13 0,53

10 80 1200 2,4 39,6 0,24 0,54

11 80 1200 1,3 35,5 0,37 0,5812 80 1200 1,0 32,8 0,45 0,58

13 80 1200 -0,4 27,3 0,58 0,59

14 80 1200 -2,2 20,2 0,7 0,63



15



Tốc độ bơm

n (rpm)



Nhiệtđộ (oC)

L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn

động cơ T (N.m)

1 20 300 2,5 103,4 37,8 0,19 0,53

2 20 300 2,0 103,4 37,3 0,15 0,53

3 20 300 1,2 103,4 37,3 0,11 0,53

4 20 300 0,6 103,4 37,0 0,07 0,53

5 60 900 -1,7 95,3 38,4 0,64 0,54

6 60 900 -5,7 95,3 38,6 0,57 0,53

7 60 900 -9,3 76,3 38,4 0,58 0,54

8 60 900 -8,5 57,8 38,7 0,5 0,53

9 60 900 -13,3 60,8 38,8 0,43 0,51

10 60 900 -16 83,9 38,4 0,38 0,5

11 100 1500 -8,3 73,4 37,4 1,12 0,7912 100 1500 -23,1 72,6 37,4 0,97 0,73

13 100 1500 -40,8 103,4 37,3 0,73 0,76

14 100 1500 -56,0 80,6 37,2 0,44 0,59

15 100 1500 -52,5 88,5 37,3 0,44 0,64

16 100 1500 -58,6 84,3 37,4 0,37 0,53



Tốc độ bơm

n (rpm)



L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn

động cơ T (N.m)

1 100 1500 -8,4 86,0 1,12 0,81



16

2 90 1350 -6,1 85,9 1,01 0,73

3 80 1200 -4,8 84,3 0,89 0,66

4 70 1050 -2,9 103,4 0,77 0,61

5 60 900 -1,4 85,5 0,68 0,56

6 50 750 0,1 82,0 0,54 0,53

7 40 600 1,0 87,1 0,43 0,51

8 30 450 1,9 101,7 0,32 0,53

9 20 300 2,6 95,5 0,20 0,54

10 10 150 3,0 103,4 0,04 0,4611 0 0 3,0 95,5 0 0,01

12 70 1050 -2,8 99,0 0,77 0,59

13 70 1050 -2,7 98,3 0,74 0,6

14 70 1050 -2,3 75,5 0,73 0,58

15 70 1050 -1,7 103,4 0,69 0,59

16 70 1050 -1,0 103,4 0,63 0,55

17 70 1050 -0.6 103,4 0,58 0,56

18 70 1050 -0,8 96,1 0,5 0,55

19 70 1050 1,2 94,1 0,46 0,55

20 70 1050 1,6 98,2 0,35 0,53

21 70 1050 2,6 98,7 0,24 0,53

2.3.Xử lý số liệu2.3.1.Các công th ức tính toán

2.3.1.1 Tính cột áp toàn phần

Cột áp toàn phần của bơm được tính :

Ht = Hs+Hv+He = + +0.075 (m)

Trong đó :



17

Hs= : biến thiên cột áp thủy tĩnh ,m

P1: áp suất đầu vào, PaP2 : áp suất đầu ra , Pa

Hv= : biến thiên động năng ,m

1: vận tốc vào của dòng lưu chất , m/s

1= d1=0.0235 (m) đối với mô hình FM50

2: vận tốc ra của dòng lưu chất , m/s

2= d2=0.0175 (m) đối với mô hình FM50

He=z2-z1 : biến thiên thế năng, m.

Đối với mô hình FM50 thì He=0.075m2.3.1 .2 Tín h côn g su ấ t th ật c ủa động cơ (P h )

Ph=Q.Ht. .g (W)Trong đó : Q : lưu lượng của bơm, m3/s.Ht : cột áp toàn phần của bơm , m.

: khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3.g=9,81 : gia tốc tr ọng trường , m/s2.2.3.1 .3 Tín h côn g su ấ t l ý th u y ế t c ủa động cơ (P m )

Pm= , W

Trong đó : n: số vòng quay của bơm , vòng/phút. T: mômen xoắn của động cơ, N.m. 2.3.1.4 H i ệu su ấ t c ủa bơm (E)

E= 100%

2.3.1 .5 Tín h ch i ều c ao h út c ần th i ế t

NPSH = Hatmos – (Hvapour ± Hin +Hv)Hatmos – áp suất khí quyển (mH20)Hvapour – áp suất bốc hơi của nước (mH20)Hin – áp suất trên ống hút (mH20)Hv – cột áp động trên ống hút (mH20)



18

2.3.2. Kết quả tính toán

Bảng 2.1: Kết quả tính toán s ố liệu thí nghi ệm 1

STT Q (l/s) H t (mH2O) P h (W) P m W) E (%)1 0 6,47 0 52,78 0

2 0,16 6,4 10,05 53.88 18,65

3 0,25 6,4 15,7 58,28 26,94

4 0,29 6,37 18,12 57,18 31,69

5 0,37 6,27 22,76 59,38 38,336 0,40 5,92 23,23 60,48 38,41

7 0,46 5,99 27,03 57,18 47,27

8 0,52 5,92 30,2 60,48 49,93

9 0,57 5,57 31,15 61,58 50,58

100,61

5,57 33,33 61,58 54,12


STT Q (l/s) H (mH2O) P h (W) P m W) E (%)

1 0,0 1,45 0 36,91 0

2 0,07 1,43 0,98 37,7 2,6

3 0,21 1,28 2,64 38,48 6,86

4 0,29 1,14 3,24 40,06 8,09

5 0,0 2,25 0 44,3 0

6 0,15 2,06 3,03 44,3 6,84

7 0,25 2,03 4,98 47,12 10,57



19

8 0,36 1,81 6,39 48,07 13,29

9 0,0 4,11 0 64,09 0

10 0,13 3,89 4,96 66,6 7,4511 0,24 3,91 9,21 67,86 13,57

12 0,37 3,65 13,25 72,88 18,18

13 0,0 5,22 0 74,93 0

14 0,13 5,0 6,38 80,58 7,92

15 0,234,81 10,85 79,17 13,7

16 0,36 4,66 16,46 84,82 19,41

17 0,0 6,35 0 84,82 0

18 0,16 5,86 9,2 91,11 10,1

19 0,36 5,48 19,35 100,53 19,25

20 0,44 5,39 23,27 97,39 23,89

Bảng 2.3: Kết quả tính toán s ố liệu thí nghi ệm3

STT Tốc độ bơm

n (rpm)

Q (l/s)(thực tế)

H (mH2O)(thực tế)

Q (l/s) (dự đoán)

H (mH2O)(dự đoán)

1 750 0,0 1,45 0 3,3

2 750 0,07 1,43 0,11 3,27

3 750 0,21 1,28 0,18 3,37

4 750 0,29 1,14 0,21 3,25

5 750 0,41 0,96 0,26 3,2



20

6 750 0,48 0,75 0,29 3,02

7 750 0,53 0,68 0,33 3,06

8 1200 0,0 4,11 0 8,459 1200 0,13 3,89 0,18 8,36

10 1200 0,24 3,91 0,29 8,36

11 1200 0,37 3,65 0,33 8,32

12 1200 0,45 3,44 0,42 8,19

13 1200 0,583,11 0,46 8,73

14 1200 0,7 2,66 0,53 7,82


STTQ (l/s) NPSH

(mH2O)H (mH20) P h (W) P m W) E (%) Ghi

chú

1 0,19 9,5910,39 19,37 16,65 116,34

2 0,15 9,6410,43 15,35 16,65 92,19

3 0,11 9,7210,51 11,34 16,65 68,11

4 0,07 9,7810,56 7,25 16,65 43,54

5 0,64 10,0110,22 64,17 50,89 126,1

6 0,57 10,4210,58 59,16 49,95 118,44

7 0,58 10,799,02 51,32 50,89 100,84

8 0,5 10,716,99 34,29 49,95 49,95

9 0,43 11,207,74 32,65 49,07 66,54

10 0,38 11,4710,35 38,58 47,12 81,88



21

11 1,12 10,69

9,18100,86 124,09 81,28

Xâmthực

12 0,97 12,2010,41 99,06 114,67 86,39

13 0,73 14,00

15,11108,21 119,38 90,64

Xâmthực

14 0,44 15,5514,12 60,95 92,68 65,76

15 0,44 15,1912,57 54,26 100,53 53,97

16 0,37 15,8114,73 53,47 83,25 64,23


STTQ (l/s) H (mH2O) P h (W) P m W) E (%)

1 1,12 10,47 115,04 127,23 90,42

2 1,01 10,08 99,87 103,2 96,77

3 0,899,64 84,17 82,94 101,48

4 0,77 10,92 82,49 67,07 122,99

5 0,68 9,22 61,5 52,78 116,52

6 0,54 8,61 45,61 41,63 109,56

7 0,43 8,97 37,84 32,04 118,1

8 0,32 10,31 32,37 24,98 129,58

9 0,20 19,57 38,4 16,96 226,42

10 0,04 10,31 4,05 7,23 56,02

11 0 9,51 0 0 0

12 0,77 10,82 81,73 64,87 125,99

13 0,74 10,71 77,75 65,97 117,86



22

14 0,73 8,34 59,73 63,77 93,66

15 0,69 11,08 75,0 64,87 115,62

16 0,63 10,96 67,74 60,48 112,017 0,58 10,89 61,96 61,58 100,62

18 0,5 10,11 49,59 60,48 81,99

19 0,46 9,68 43,68 60,48 60,48

20 0,35 10 34,34 58,28 58,28

21 0,249,92 23,36 58,28 40,08

2.3. Đồ thị 2.3.1 Đồ thị thí nghiệm 1

Đồ thị 2.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tổn thất cột áp và lưu lượng, giữacông suất và hiệu suất của bơm.

0

20

40

60

80

100

120

140

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6

0 0.16 0.25 0.29 0.37 0.4 0.46 0.52 0.57 0.61

H (mH2O)

E(%)

Pm W)

Q(l/s)

E(%)

H ( m H 2 0

)



23

2.3.2. Đồ thị thí nghiệm 2

Đồ thị 2.2: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa chiều cao cột áp và lưu lượng tươngứng với mỗi tốc độ bơm.


Đồ thị 2.3: Đồ thị mối quan hệ giữa cột áp và lưu lượng ở chế độ tốc độ bơm 50%.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

100% 90%

80%

60%

50%

Q(l/s)

H (mH2O)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

H (mH2O) (thực tế)

Q (l/s) (thực tế)

H (mH2O) (dự đoán)

Q (l/s) (dự đoán)

Q

( l / s ) H(mH2O)



24


Đồ thị 2.4: Đồ thị biểu diễn chiều cao hút và hiệu suất bơm theo năng lượng.


Đồ thị 2.5: Đồ thị biểu diễn đường đặc tuyến của mạng ống

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0

20

40

60

80

100

120

140

0 . 1

9

0 . 1

5

0 . 1

1

0 . 0

7

0 . 6

4

0 . 5

7

0 . 5

8 0

. 5

0 . 4

3

0 . 3

8

1 . 1

2

0 . 9

7

0 . 7

3

0 . 4

4

0 . 4

4

0 . 3

7

E(%)

NPSH (mH2O)

Q(l/s)

NPSH(mH20) E(%)

0

50

100

150

200

250

0

5

10

15

20

25

1.12 0.89 0.68 0.43 0.2 0 0.74 0.69 0.58 0.46 0.24

H (mH2O)

E(%)

Q(l/s)

H ( m H 2 O

)



25

2.4. Tính mẫu


Tốc độ bơm

n (rpm)


Áp suấtđẩy P h (kPa)

L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn động

cơ T (N.m)

2 70 1050 2,6 64,4 0,16 0,49

2.4.1 Tính cột áp toàn phần

*Biến thiên cột áp thủy tĩnh : Hs= = 6,30 (m)

Vận tốc vào của dòng lưu chất1=

=0,368887 m/s

Vận tốc ra của dòng lưu chất2= = =0,665203 m/s

*Biến thiên động năng : Hv= = = 0.015617 (m)

*Biến thiên thế năng : He=z2-z1 =0.075m

*Cột áp toàn phần của bơm đượ c tính :Ht =Hs+Hv+He =6,30+0,015617+0,075 = 6,4 (m)

2.4.2 Tính công su ất thật của động cơ (P h)

Ph=Q.Ht. .g= 10,05(W)2.4.3 Tính công su ất lý thuyết của động cơ (P m)

Pm= = ( W)

2.4.4 Tính hiệu su ất của bơm (E) E= 100%=

2.4.5 Tính chiều cao hút (NPSH) thí nghi ệm 4


Tốc độ bơm

n (rpm)


Áp suấtđẩy P đ (kPa)

Nhiệtđộ

t (oC)

L ul ng Q

(l/s)

Momentxoắn

động cơ T (N.m)



27

Đặc tuyến thực: dựa vào số liệu thực nghiệm

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

hơn.



28

Bài 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG GHÉP BƠM LY TÂM

3.1 Mục đích thí nghiệ m.- Tìm hiểu các phương pháp tính toán và chọn các thông số của bơm cho phù

hợp với điều kiện kỹ thuật lắp đặt và vận hành bơm đúng kỹ thuật.- Khảo sát đường đặ c tuyến và tìm điểm làm việc của bơm ly tâm trong 3

trường hợp: khi khảo sát 1 bơm, 2 bơm nố i tiếp và 2 bơm song song. - Tính công suất của bơm ly tâm trong 3 trường hợp khi: khảo sát 1 bơm, 2

bơm nối tiếp, 2 bơm song song. 3.2 Báo cáo thí nghi ệm.

3.2.1. kết quả thực hành

Bảng 1: Khảo sát h ệ thống bơm 1 STT Q (l/ph) P h (mmHg) P đ (kg/cm2)

1 10 75 1,922 15 85 1,633 20 95 1,534 25 105 1,435 35 135 1,276 40 170 1,077 45 200 0,928 50 230 0,769 55 250 0,6610 60 270 0,51

Bảng 2: kh ảo sát h ệ thống bơm 2 ghép song song.

STT Q (l/ph) P h (mmHg) P đ (kg/cm2)1 10 75 1,732 15 80 1,683 20 90 1,654 25 110 1,615 34 140 1,536 40 180 1,427 50 220 1,338 55 230 1,279 60 290 1,09

10 70 350 0,92



29

Bảng 3: kh ảo sát h ệ thống 2 bơm ghép nố i tiếp.

STTQ (l/ph) P h (mmHg) P đ (kg/cm2)

1 10 80 3,522 20 90 3,263 30 131 2,834 35 140 2,675 40 160 2,476 45 190 2,157 53 242 1,538 55 250 1,489 62 298 0,9910 65 320 0,71

3.2.2 Xử lý số liệu

3.2.2 .1 Các côn g th ứ c tín h toán

- Tính cột áp toàn phần (HTP):Cột áp toàn phần của Bơm đc tính như sau:

(m)

Trong đó cột áp thủy tĩnh (m).

Pd: áp đầu đẩy, Pa.Ph: áp suất hút, Pa.

năng lượng để khắc phục động năng giữa ống đẩy và ống hút,

m. Vd là vận tốc đẩy (m/s): (dd là đường kính ống đẩy)

Vh là vận tốc hút (m/s): (dh là đường kính ống hút)

- Tính tổn thất cột áp (Ho)Ho = C +K. C = z + (Pd-Ph)/ ρ.g K = Σ .(Ltđ/D)(16/ Với D la đường kính ống (m)L là chiều dài ống (m)=0,03 (hệ số ma sát)

- Tinh công suất N(kw)N =

Thí nghiệm 1: bơm 1



30

- 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

6 0,00067 0,308 0,3083 0,0020167 0,00075 0,306 0,3065 0,0022558 0,00083 0,304 0,3045 0,0024899 0,00092 0,303 0,3033 0,00272710 0,01000 0,302 0,3015 0,002958

Bảng 2 : kh ảo sát h ệ thống 2 bơm ghép song song.

STT Q (m /s) H (mH2O) H o (mH2O) N (kW)1 0,00017 0,316 0,3160 0,0005172 0,00025 0,315 0,3154 0,0007743 0,00033 0,315 0,3150 0,001034 0,00042 0,314 0,3144 0,0012855 0,00057 0,313 0,3132 0,0017416 0,00067 0,312 0,3116 0,0020387 0,00083 0,310 0,3102 0,0025368 0,00092 0,309 0,3095 0,0027839 0,01000 0,307 0,3070 0,00301110 0,01017 0,305 0,3045 0,003485



31

Bảng 3: kh ảo sát h ệ 2 bơm ghép nố i tiếp.

STT Q (m3 /s) H (mH2O) H o (mH2O) N (kW)

1 0,00017 0,333 0,3335 0,0005452 0,00033 0,331 0,3308 0,0010823 0,00050 0,326 0,3261 0,0015994 0,00058 0,324 0,3244 0,0018565 0,00067 0,322 0,3222 0,0021076 0,00075 0,319 0,3186 0,0023447 0,00088 0,312 0,3119 0,0027038 0,00092 0,311 0,3113 0,0027999 0,01003 0,306 0,3059 0,003101

10 0,01008 0,333 0,3335 0,003218

3.3 Đồ thị


Đồ thị 3.1: Đồ thị thê hiện đường đặc tuyến của bơm và đặc tuyến mạng ống

cua hệ thống 1 bơm.

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.29

0.30

0.30

0.31

0.31

0.32

0.32

H(mH2O)

N(kw)

Q(l/s)

N(kw)

H ( m H

2 0

)



32


Đồ thị 3.2: Đồ thị thê hiện đường đặc tuyến của bơm và đặc tuyến mạng ốngcua hệ 2 bơm ghép song song.


Đồ thj 3.3: Đồ thị thê hiện đường đặc tuyến của bơm và đặc tuyến mạng ốngcua hệ 2 bơm ghép nối tiếp.

Tính mẫu

STT Q (l/ph) P h (mmHg) P đ (kg/cm2)1 10 75 1,92- Tinh Q(m3 /s)

Q = = 0,00017 (m3/s)

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

0.300.300.300.300.310.310.310.31

0.310.320.32

H(mH2O)

N(kw)

Q(l/s)

N(kw)

H ( m H

2 0

)

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.290.290.300.300.31

0.310.320.32

0.33

0.330.340.34

H(mH2O)

N(kw)

N(kw)

H ( m H

2 0

)

Q(m 3/s)



33

- Tính Htp

= +0+0,3 = 0,318 (mH20)

- Tính Ho

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



34

Bài 4: Lọc khung b ản

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

Bảng 4.1: Lọc với áp su ất không đổ i.

Bảng 4.2: Lọc với vận tốc không đổ i.

STT L u l ng Q (l/h) Áp suất P 1 (kg/cm2)

Áp suấtP 2 (bar)

Thời gian lọc t (s)

1

500

1,65 1,3 602 1,65 1,3 1203 1,65 1,3 1804 1,7 1,3 1405 1,7 1,25 3001

600

1,55 1 602 1,55 1,05 1203 1,55 1,05 1804 1,55 1,05 2405 1,55 1,05 300

4.3 Xử lý số liệu.

4.3.1 Các công th ức tính toán.

4.3.1.1 Th íng h i ệm l ọc v ớ i áp su ất không đổ i :Trong thí nghiệm có sử dụng 12 vách ngăn, kích thước đo 180x180

mm.

STT Áp suất lọc P Thể tích n c lọc V (lít) Thời gian lọc t (s)

1

0.5(kg/cm2)

2 16

2 4 333 6 554 8 735 10 901

1(kg/cm2)

2 112 4 213 6 364 8 485 10 62



35

Vậy diện tích bề mặt vách ngăn lọc : F = 0.18 0.18 = 0.0324 m2.

- Lượng nước lọc riêng: q = (m3/m2)- Biến thiên thời gian: (s)

- Biến thiên lượng nước lọc riêngq = q (m3/m2)q = q i – q i-1 (i>1) (m3/m2)

Từ đó suy ra tỷ số: (m3/m2)4.3.1.2 Th íng hi ệm v ớ i áp su ấ t l ọc không đổ i :

Từ P1 và P2 (bar) => (bar)

- Xác định tốc độ lọc w: (m3/m2.s)

V là thể tích, V=2 (l)=0.002 (m3) là thời gian để chảy đầy 2 lít nước.

4.4 Kết quả tính toán.Bảng 1: Kết quả tính toán l ọc với áp su ất không đổ i.

STT Áp suất lọcP (at) V (m3) t (s) q (m3 /m2)

10.5

0,002 16 0,0617 16 0,0617 259,31932 0,004 33 0,1235 17 0,0618 275,08093 0,006 55 0,1852 22 0,0617 356,5644 0.008 73 0,2469 18 0,0617 291,73425 0.010 90 0,3086 17 0,0617 275,52671

1

0.002 11 0,0617 11 0,0617 178,2822 0.004 21 0,1235 10 0,0618 161,81233 0.006 36 0,1852 12 0,0617 194,48954 0.008 48 0,2469 12 0,0617 194,4895

5 0,010 62 0,3086 14 0,0617 226,9044

Bảng 2: Kết quả tính toán l ọc với vận tốc không đổ i.

STT Q (lít/s) W(m3 /m2.s) P 1 (bar) P 2 (bar)

(s)

1

0.139 0,00429

1,619 1,3 0,319 602 1,619 1,3 0,319 1203 1,619 1,3 0,319 1804 1,668 1,3 0,368 140



37

Bài 5: KHẤY CHẤT LỎNG 5.1 Mục đích thí nghiệm. Khảo sát giản đồ công suất khuấy tr ộn của một hệ thống khuấy tr ọn chất lỏng đơngiản.

5.2 Báo cáo thí nghiệm. 5.2.1 Kết quả thí nghiệm

TN n lý th uy ế t (v/ph) n th ự c t ế (v/ph) I (A) U (V)1 10 67 4 1502 15 65 4 1583 20 69 4 1604 25 70 4 163

5 30 70 4 1656 35 72 4 1687 40 73 4 1708 45 73 4 1729 50 76 4 175

10 55 74 4 1755.2.2 Xử lý số liệu

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).

Số liệu tra cứu và tìm được :



38

μ=0,81.10-6 (ở 300C); ρ=1000kg/m3 , d = 28 cm, A=14,35, m= - 0,31;5.3 Kết quả tính toán.

TN n

(vòng/s)Re K N N k (KW) P đc (KW)

1 1,12 108404,9 0,394445 0,36344 0.51

2 1,15 111308,6 0,391226 0,360141 0.544

3 1,17 113244,4 0,389141 0,358532 0.561

4 1,2 116148,1 0,386098 0,355421 0.571

5 1,22 118084 0,384125 0,353911 0.585

6 1,23 119051,9 0,383154 0,352415 0.595

7 1,28 123891,4 0,378451 0,3481 0.61

8 1,33 128730,9 0,373982 0,344 0.63

9 1,38 133570,4 0,369728 0,340096 0.66

10 1,53 148088,9 0,358088 0,36344 0.67

5.4 Đồ thị.

Đồ thị thể hiện công su ất khuấy tr ộn ch ất lỏng của một hệ thống đơn giả n

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.33

0.34

0.35

0.36

0.37

0.38

0.39

0.4

KN

Pđc(KW)

Re

Pđc(kw) KN



39

5.5 tính mẫu

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.



40

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.



41

Bài 6: QUẠT LY TÂM

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.

6.2 Báo cáo thí nghi ệm.6.2.1 Kết quả thí nghiệm.

Bảng 1: khảo sát trên đườ ng ống ít tr ở lực.

TN Áp suất toàn ph ần (mmH2O) Áp suất thủy tĩnh (mmH2O)1 150 1452 145 1323 140 1204 135 1145 130 1066 125 1017 120 94

8 115 859 110 7310 105 65

Bảng 2 : Khảo sát trên đườ ng ống nhiều tr ở lực.

TN Áp suất toàn ph ần (mmH2O) Áp suất thủy tĩnh (mmH2O)

1 100 96

2 95 943 90 884 85 805 80 746 75 707 70 668 65 609 60 54

10 55 48



42

6.3 Xử lý số liệu. 6.3.1 Các công thức tính toán.

Chuyển đổi từ m H2O sang m KK (không khí)

1m H2O = 1000/1,167 m KK6.1 Áp suất toàn phần.

hay Trong đó:

: áp suất tĩnh học (m cột khí) : áp suất động học (m cột khí) Từ đó suy ra đượ c Ta có:

=> .6.2Công suất của quạt được xác định theo công thức sau:

, kWTrong đó:

Q : lưu lượng khí được hút vào (m3/s) : hiệu suất của quạt. H. áp suất toàn phần. Dhút=10cm=0.1m

6.3 Đặc tuyến ống dẫn: Hm = Z2-Z1+(P2-P1)/γ+(ω1

2+ω22)/2g +Hf

Hf = 1 2h h

Z1,Z2 là chiều cao đẩy và hút (m) 1

h , 2h là tổn thất(m)

ω1, ω2 vận tốc ống hút và đẩy (m/s) Mặc khác có thể viết: H = HT +Hd, (m)Hoặc Hm = const + kQ2

Trong đó: HT=Z2-Z1+(P2-P1)/ γ là chiều cao áp lực tĩnh (m) Hd=(ω1

2+ω22)/ 2g +Hf là chiều cao cột áp động (m)

Đường cong biểu diển quan hệ Hm-Q là đặc tuyến của ống dẫn

6.3.2 Kết quả tính toán.

Bảng 1: kh ảo sát trên đ ng ống ít tr ở lực.



43

TN H d (mH2O)

H d (mkk) W (m/s) Q (m3 /s) H o (H o = C+ kQ 2 )

(mH20) N (kW)

1 0.005 4.284 9.168 0.072 91.8 0,106

2 0.013 11.14 14.784 0.116 1020,165

3 0.02 17.138 18.337 0.144 112.2 0,198

4 0.021 17.995 18.79 0.148 117.3 0,196

5 0.024 20.566 20.087 0.158 124.95 0,201

6 0.024 20.566 20.087 0.158 135.15 0,194

7 0.026 22.279 20.907 0.164 142.8 0,193

8 0.03 25.707 22.458 0.176 147.9 0,1999 0.037 31.705 24.94 0.196 150.45 0,212

10 0.04 34.276 25.933 0.204 155.55 0,210

Bảng 2: kh ảo sát trên đ ng ống nhiều tr ở lực.

TNH

d

(m H2O)Hd (mkk)

W (m/s)

Q(m3 /s)

Ho(Ho= C+kQ 2 ) (mH20) N (kW)

1 0.004 3.428 8.201 0.064 0.857 0,063

2 0.001 0.857 4.1 0.032 1.071 0,030

3 0.002 1.714 5.799 0.046 1.714 0,041

4 0.005 4.284 9.168 0.072 2.356 0,060

5 0.006 5.141 10.043 0.079 2.999 0,062

6 0.005 4.284 9.168 0.072 4.284 0,053

7 0.004 3.428 8.201 0.064 5.57 0,044

8 0.005 4.284 9.168 0.072 6.984 0,046

9 0.006 5.141 10.043 0.079 8.698 0,046

10 0.007 5.998 10.848 0.085 10.711 0,046



44

6.3 Đồ thị. 6.3.1 Đồ thị thí nghiệm 1

Đồ thị 6.1: Đồ thị khảo sát trên đ ng ống ít tr ở lực.


Đồ thị 6.2: Đồ thị khảo sát trên đườ ng ống nhiều tr ở lực.

6.5. Tính mẫu

TN Htp (mmH2O) Htt (mmH2O)1 150 145

Hđ = = = 0,005 (mH2O) =0,005. = 4,284 (mkk)

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

H (mkk)

N(kw)

Q(m 3/s)

N(kw)

H ( m k k )

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

H(mkk)

N(kw)

Q(m 3/s)

N(kw)

H ( m k k )



45

ω = =√ =9,168 (m/s)

Q = = =0,072 (m3/s)

N = = =0,1059 (kw)

6.6 Nhận xét và bàn lu ận.

6.6.1 Ứng dụng qu ạt ly tâm trong đờ i sống:

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



46

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

Sai sót trong lắp

đặt

· Còn vật thừa trên hệ thống đường

ống và trong quạt trong quá trình lắp đặt



47

Nhiệt độ dòng khíquá cao

Các chi tiết của quạt bị giãn nở gây vachạm. Cần kiểm tra xác định lại nhiệt độlàm việc của quạt so với yêu cầu.

Lưu lượngkhông đạt yêucầu

Chiều quay và tốcđộ quạt chưa phùhợp

Kiểm tra chiều quay cho đúng chiềuquay cánh quạt. Tăng tốc độ quạt đếnmức cho phép.

Vị trí lắp quạt Khoảng tr ống đầu vào và đầu ra chưaphù hợp cần căn chỉnh đặ t lại

Tr ở lực của đườngống và các thiết bị xử lý môi trườngquá lớn

Xem lại tính toán và lắp đặt đường ống.Nếu cần thiết phải giảm tr ở lực của hệ thống.

Van điều khiển lưulượng có thể khônghoạt động

Kiểm tra lại hoạt động của van điềuchỉnh lưu lượng

Lưu lượng quálớn

Quạt được chọnlớn hơn yêu cầu

Giảm tốc độ của quạt, khép bớt vanđiều chỉnh lưu lượng.

Tr ở lực hệ thốngquá nhỏ so với ápsuất của quạt

Thay đổi giảm kích thước đường kínhhệ thống ống dẫn. Cửa vào, bộ lọc, lướitản nhiệt v.v có thể chưa được lắp đặt.

Áp suất tĩnh

không đúng

Có nhiều/ hoặcít hệ thống ốngdẫn, đã thay đổi sovới dự tính. Áp suất( độ cao so với

mực nướ c biển) nơilắp quạt khác vớiyêu cầu.

Thay đổi tr ở lực trong hệ thống. Thay đổi kích thướcđường ống

Làm sạch bộ lọc,

Thay đổi tốc độ quạt. Điều chỉ nh van .v.v

Động cơ bị nóng và quádòng định mức

Đối với Quạt:Chiềuquay chưa đúng,tốc độ chưa đúng

Kiểm tra chiều quay của bánh xe.Giảm tốc độ của quạt

Tr ở lực hệ thốngống dẫn chưa phùhợp . Các cửa vệ sinh bị hở

Thay đổi giảm kích thước ống.Kiểm tra, đóng lại các cửa vệ sinh trênquạt và đường ống

Tính chất dòng khíchưa phù hợ p vớitính toán ban đầu

- Dòng khí có quá nhiều bụi cần kiểmtra các thiết bị thu hồi bụi trước quạt.- Nhiệt độ dòng khí quá thấp so vớitính toán cần kiểm tra lại.

Hệ thống điện cósai lệch

Ki m tra lại độ tin cậy của các thiết bị bảo vệ, dòng điện có thể bị mất pha, sụtáp v.v

Gối tr ục quánóng

Bôi trơn Kiểm tra bôi trơn dầu mỡ bôi trơn, phảiđảm bảo đúng và đủ số lượng yêu cầu (không quá thừa đối với mỡ)

Vòng chặn, phớt Kiểm tra nới lỏng các bulong ép vòng



48

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



49

Hư hỏng bộ truyền đai

Dây đai chạy bị lậtmặt đai,

Dây đai không đúng chủng loại, góc masát của dây không phù hợp với rãnhpuly

Có sai lệch vị trí của các puly

Bộ truyền đai bị nóng

Có hiện tượng quá tải do thiếu số dâyso với yêu cầuGối tr ục bị kẹt cứng hoặc dây đai bị quácăng

Khởi động quạt quá nhiều lần gầnnhau, cần phải dừng quạt và giảm bớtsố lần đóng mở liên tục gần nhau

Trong bộ truyền códây căng , dâytrùng

Kiểm tra lại chiều dài các dây theo tiêuchuẩn, có thể dây đai của các hãngkhác nhau s ẽ có độ dãn dài khác nhau

Dây đai bị sơ đứ tquá nhanh

Puly bị sứt vỡ Bộ truyền bị bụi bẩn rơi vào Dây đai không đảm bảo chất lượng

6.4.5 So sánh s ự thay đổi l u l ng của mạng ống có tr ở lực khác nhau

- Trường hợp ít tr ở lực: khi giảm áp suất toàn phần lưu lượng Q tăng liên tục vàtương đối đều

- Trường hợp nhiều tr ở lực: khi giảm áp suất toàn phần thì lưu lượng Q có lúctăng có lúc giảm, r ất thất thường nhưng nhìn chung là vẫn tăng

6.4.6 Dựa trên đ ng đặ c tuyến ta có nh ận xét gì về điểm làm việc của quạt. Ý nghĩa của điểm làm việc.

- Không được phép cho điểm làm việc (giao diểm của đường đặ c tuyến quạt vàđặc tuyến đường ống) ở vùng làm việc không ổn định.

- Giao điểm của hai đường đặ c tuyến của quạt và đường đặc tuyến của mạng ống

là điểm làm việc của quạt.

tieu luan cơ học

Documents