Tài liệu Báo cáo thực hành kỹ thuật thực phẩm mạch lưu chất

Họ và tên: Võ Thị Như TPHCM,Ngày 24 tháng 3 năm 2016 MSSV: 14043601 Nhóm: 02 Tổ: 01 BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT THÍ NGHIỆM 1: XÁC ĐỊNH TỔN THẤT MA SÁT VỚI THÀNH ỐNG 1. Bảng xử lý số liệu: Ống trơn 16 Ống trơn 21 Ống trơn27 Ống nhám2 7 Lưu lượng (l/p) Tiết diện ống(m2) Tổn thất áp suất thực tế (mH2O) 16 12 8 6 4 16 12 8 6 4 16 12 8 6 4 16 12 8 6 4 0.00007854 0.00007854 0.00007854 0.00007854 0.00007854 0.00017671 0.00017671 0.00017671 0.00017671 0.00017671 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.00028353 0.00028353 0.00028353 0.00028353 0.00028353 0.16 0.08 0.035 0.02 0.01 0.145 0.085 0.04 0.025 0.012 0.08 0.05 0.024 0.013 0.005 0.125 0.075 0.03 0.015 0.005 Ví dụ: Tính cho ống 16 , lưu lượng 16 (l/p) Tổn thất áp suất lý thuyết Hf(mH2 O) 0.738 0.444 0.218 0.132 0.066 0.161 0.097 0.048 0.029 0.015 0.045 0.028 0.014 0.008 0.004 0.066 0.040 0.020 0.012 0.006 Hệ số ma sát f Vận tốc (m/s) 0.022 0.024 0.026 0.028 0.031 0.024 0.026 0.029 0.031 0.035 0.026 0.028 0.032 0.034 0.039 0.026 0.028 0.031 0.033 0.038 3.395 2.546 1.698 1.273 0.849 1.509 1.132 0.755 0.566 0.377 0.770 0.577 0.385 0.289 0.192 0.941 0.705 0.470 0.353 0.235 Chuẩn số Reynolds 37991.557 28493.668 18995.779 14246.834 9497.889 25327.705 18995.779 12663.852 9497.889 6331.926 18091.218 13568.413 9045.609 6784.207 4522.804 19995.556 14996.667 9997.778 7498.334 4998.889  Tiết diện ống: F= 2 2 π D π∗0.01 = =7.854∗10−5 ( m2 ) 4 4 −3  Lưu lượng: Q = 16∗10 60 =2.667∗10−4 (m¿¿ 3/ s)¿ −4  Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất: V = QF = 2.667∗10−5 =3.395 (m/s) 7.854∗10  Chuẩn số Reynolds: ℜ= Trong đó: ρ=1000 V ρ Dtđ 3.395∗1000∗0.01 = =37991.557 μ 8.937∗10−4 ( kgm ):khối lượng riêngcủa nước 3 D tđ ( m ) : đường kínhtương đương μ ( 25 ℃ )=8.937∗10−4 :độ nhớt động lực học của lưu chất (  Hệ số ma sát: Vì 4000 ≤ ℜ≥ 100000 => f = 0.3164 0.3164 = =0.022 0.25 ℜ 37991.5570.25  Tổn thất áp suất lý thuyết: 2 H f =f Trong đó 2. Đồ thị 2 LV 1.2∗3.395 =0.022 =0.738( mH 2O) D2g 0.021∗2∗9.81 L: chiều dài ống dẫn, m D: đường kính ống dẫn, m kg ) ms Object 27 Bảng 1: Mối quan hệ giữa tổn thất cột áp và vận tốc Đồ thị trên có dòng chất lỏng chảy rối. THÍ NGHIỆM 2: XÁC ĐỊNH TRỞ LỰC CỤC BỘ 1. Bảng xử lý số liệu Vận Mứ Lưu Độ chênh tốc c lượng áp dòng mở (l/p) (mH2O) nước 4 0.035 0.849 Đột thu Đột mở Co 6 0.07 1.273 8 0.145 1.698 12 0.31 2.547 16 0.56 3.396 4 0.005 0.192 6 0.02 0.289 8 0.02 0.385 12 0.05 0.577 16 4 0.09 0.01 0.770 0.192 Hệ số trở lực cục bộ Áp suất động (mH2O) Đường kính lỗ (m) Tiết diện (m2) 0.9528 0.0367 0.01 0.00007853 0.8470 0.0826 0.01 0.00007853 0.9869 0.1469 0.01 0.00007853 0.9377 0.3306 0.01 0.00007853 0.9528 0.5877 0.01 0.00007853 2.6479 0.0019 0.021 0.00034636 4.7075 0.0042 0.021 0.00034636 2.6479 0.0076 0.021 0.00034636 2.9422 0.0170 0.021 0.00034636 2.9789 0.0302 5.2959 0.0019 0.021 0.021 0.00034636 0.00034636 2.5891 0.0042 0.021 0.00034636 1.5888 0.0076 0.021 0.00034636 0.8238 0.0170 0.021 0.00034636 0.5296 0.0302 0.021 0.00034636 0.15 1253.703 2 0.0011 0.019 0.00028353 0.93 0.29 211.2217 0.0044 0.019 0.00028353 8 0.475 0.47 42.1414 0.0113 0.019 0.00028353 1/2 9.5 0.085 0.56 5.3477 0.0159 0.019 0.00028353 2/3 10 0.03 0.59 1.7034 0.0176 0.019 0.00028353 5/6 10 0.015 0.59 0.8517 0.0176 0.019 0.00028353 1 10 0.01 0.59 0.5678 0.0176 0.019 0.00028353 6 0.011 0.289 8 0.012 0.385 12 0.014 0.577 16 0.016 0.770 1/4 2.5 1.38 2/7 5 1/3 90 Van 5 Ví dụ: Tính cho đột thu với mức lưu lượng là 4 (l/p)  Lưu lượng của dòng chảy trog ống: 3 −3 Q= 4∗10 m =6.667∗10−5 ( ) 60 s  Tiết diện ống: F= πD 2 π∗0.012 = =7.853∗10−5 (m 2) 4 4 D: đường kính trong của ống,m  Vận tốc chuyển động của dòng lưu chất trong ống: V= Q 6.667∗10−5 m = =0.849( ) −5 F 7.853∗10 s  Áp suất động: 2 Pđ = 2 V 0.849 = =0.0367(mH 2O) 2 g 2∗9.81  Hệ số trở lực cục bộ: k= P tt 0.035 = =0.9528 P đ 0.0367 Tổn thất cột áp (mH2O) 2. Đồ thị 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1/4 2/7 1/3 1/2 2/3 5/6 1 Độ mở van H1: Biểu diễn mối quan hệ giữa độ mở van và tổn thất áp suất Hệ số trở lực cục bộ 1400.0000 1200.0000 1000.0000 800.0000 600.0000 400.0000 200.0000 0.0000 1/4 2/7 1/3 1/2 2/3 5/6 1 Độ mở van H2: Biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số trở lực cục bộ với độ mở van 10 8 6 4 2 0 1/4 2/7 1/3 1/2 2/3 5/6 1 1400.0000 1200.0000 1000.0000 800.0000 600.0000 400.0000 200.0000 0.0000 hệ số trở lực cục bộ Lưu lượng (l/p) 12 Độ mở van Lưu lượng (l/p) Hệ số trở lực cục bộ H3: Biểu diễn hệ số trở lực cục bộ theo lưu lượng THÍ NGHIỆM 3: ĐO LƯU LƯỢNG DỰA VÀO ĐỘ CHÊNH ÁP a. Khảo sát hệ số lưu lượng của màng chắn và Ventury Màng chắn Lưu Tổn thất áp lượng suất thực tế (l/p) (mH2O) Hệ số K Hệ số Cm 4 0.012 0.000011043 55.1100805 6 0.027 0.000011043 55.1100805 8 0.06 0.000011043 49.2919545 12 0.122 0.000011043 51.851701 Tiết diện ống 0.0003463 6 0.0003463 6 0.0003463 6 0.0003463 6 Tiết diện thu hẹp đột ngột Hệ số Cm trung bình 52.811826 0.000201062 0.000201062 0.000201062 0.000201062 16 0.21 0.0003463 6 0.000201062 0.000011043 52.6953159 Ventury Tổn thất áp suất thực tế (mH2O) Lưu lượng (l/p) 4 6 8 12 16 Hệ số K 0.011 0.025 0.05 0.11 0.185 1.10429E-05 1.10429E-05 1.10429E-05 1.10429E-05 1.10429E-05 Hệ số Cv Tiết diện ống Tiết diện ống thu hẹp 57.561 57.273 53.997 54.607 56.144 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.00034636 0.0002011 0.0002011 0.0002011 0.0002011 0.0002011 Hệ số Cv trung bình Ví dụ: Tính cho màng chắn với lưu lượng 4 (l/p)  Tiết diện ống: A1= π D2 π∗0.0212 = =¿ 3.4636*10−4 ( m2) 4 4  Tiết diện ống thu hẹp: 2 A2= 2 π Dth π∗0.016 = =¿2.0106*10−4 ( m2) 4 4  Hệ số K: K= A2 √ A2 2 1−( ) A1 √ 2g = γ 2.0106∗10−4 √ 1−( 2.0106∗10−4 2 ) 3.4636∗10−4 √ 2∗9.81 9810 = 1.10429*10−5  Hệ số Cm: 4∗10−3 Qtt 60 Cm= = =¿ K √ ∆ P 1.10429∗10−5∗√ 0.012 55.1100805 b. Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống bằng màng chắn, Ventury, Ống Pito 55.917 Lưu lượng Lưu lượng thực tế (l/p) thực tế (m3/s) 4 6 8 12 16 4 6 8 12 16 4 6 8 12 16 Màng chắn Ventury Ống pito Lưu lượng tính toán (m3/s) 6.6667E-05 0.0001 0.00013333 0.0002 0.00026667 6.6667E-05 0.0001 0.00013333 0.0002 0.00026667 6.6667E-05 0.0001 0.00013333 0.0002 0.00026667 Tổn thất áp suất Hệ số Cm, Cv 0.012 0.027 0.06 0.122 0.21 0.011 0.025 0.05 0.11 0.185 0.003 0.007 0.013 0.03 0.05 6.3898E-05 9.5847E-05 0.00014288 0.00020374 0.0002673 6.478E-05 9.766E-05 0.00013811 0.00020485 0.00026566 1.2024E-06 1.8367E-06 2.503E-06 3.8023E-06 4.9087E-06 Ví dụ: Tính cho Màng chắn Lưu lượng tính toán: Qtt=Cm [√ A2 1− A2 A1 2 √ 2g( ∆P ) =55.11 γ ] [√ 2.0106∗10−4 −4 2 1−( 2.0106∗10 ) 3.4636∗10−4 √ 2∗9.81 =¿ 9810 6.3898*10−5 (m3/s) Ống Pito: V= √ 2 ∆ Ptt 2∗0.003 =2.45∗10−3 = 1000 ρ √ Fpitot = π ¿ ¿ = 4.906∗10−4 m2 Qtt = V * Fpito = ( 2.45∗10−3 )∗(4.906∗10¿¿−4)=¿ ¿ 1.2024* 10−6 ] 55.11 55.11 49.29 51.85 52.7 57.56 57.27 54 54.607 56.14 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 Độ chếnh lệch áp suấết Lưu lượng thực tếế (m3/s) Lưu lượng tnh toán H4: Biểu diễn mối quan hệ giữa lưu lượng tính toán so với lưu lượng thực tế tính theo độ chênh lệch áp suất của màng chắn