virgo_star_9x
New Member
Download Đề tài Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong một hệ thống ống dẫn
công cụ và thiết bị thí nghiệm:
- Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau. lắp đặt như trong tài liệu hướng dẫn
- Bơm
- Đồng hồ đo
- Bình chứa
- Venture
- Màng
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong một hệ thống ống dẫn có đường kính khác nhau và có chưa lưu lượng kế màng chắn. Venturi. cùng các bộ phận nối ống như cút. van chữ T nhằm xác định
Thí nghiệm 1: hệ số lưu lượng kế C theo hệ số chảy ( Re)
Thí nghiệm 2: hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống A. B. C. D.
Phương pháp thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: cho dòng chảy lưu chất qua thiết bị có gắn lưu lượng kế màng chắn và Venturi. Đọc tổn thất cột áp tương ứng với từng lưu lượng dòng chảy và từng lưu lượng kế.
Thí nghiệm 2: cho dòng chảy lưu chất qua lần lượt ống A. B. C. D với lưu lượng dòng chảy khác nhau rồi đi qua màng chắn và Venturi. Từ đó đọc tổn thất cột áp của màng chắn và Venturi.
Lý thuyết thí nghiệm:
Lưu lượng kế màng chắn và Venturi:
Nguyên tắc của hai công cụ này là đo lưu lượng dựa trên cơ sở của sự chênh lệch áp suất do có sự giảm tiết diện đột ngột của dòng lưu chất.
Hai công cụ này có cấu tạo như sau:
Ống venturi
Màng chắn
Vận tốc trung bình được tính từ công thức:
C : hệ số của màng chắn và Venturi. phụ thuộc vào chế độ chảy ( Re)
: độ giảm áp suất qua màng chắn hay Venturi. N/m 2
: tỉ số giữa đường kính cổ Venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên đường kính ống
Lưu lượng qua màng chắn hay Venturi sẽ như sau:
Q= V2A2=V1A1
Tổn thất năng lượng do sự chảy của ống dẫn:
Khi lưu chất chảy trong ống. có sự mất mát năng lượng do ma sát ở thành ống. Xét trường hợp ống tròn và nằm ngang:
Phương trình Becnoulli tại 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 giới hạn đoạn ống cho ta
(-ΔP)ρg+Δ(αV2)2g +ΔZ+Hƒ = 0
Vì Δ(αV2)2g = 0 và ΔZ = 0 Hƒ= (-ΔP)ρg
Hf : thủy đầu tổn thất ma sát trong ống. m.
Tổn thất năng lượng này lien hệ với thừa số ma sát bằng phương trình Darceyweisbach:
Trong đó:
L: chiều dài ống. m
D: đường kính ống. m
f: hệ số ma sát. vô thứ nguyên ( phụ thuộc vào chế độ dòng chảy):
Nếu chế độ chảy tầng ( Re< 2320) thì
Nếu chế độ là chảy rối ( Re> 2320) thì . f có thể được tra từ đồ thị Moody hay từ một số công thức thực nghiệm ( hệ số ma sát phụ thuộc vào Re và độ nhám tương đối )
công cụ và thiết bị thí nghiệm:
Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau. lắp đặt như trong tài liệu hướng dẫn
Bơm
Đồng hồ đo
Bình chứa
Venture
Màng
Số liệu kích thước bốn ống dẫn bằng inox:
Loại ống
Đường kính ngoài (mm)
Đường kính trong (mm)
A
34
29
B
26.5
22
C
21.5
17
D
16.5
13.5
Kết quả thí nghiệm:
Thí nghiệm 1
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 7
W
( l )
Thời gian
(s)
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
Re
Cm
Cv
1
¼
1.5
15
0.1
36
20
3183098
2.916
3.91
½
4
13
0.307
37.8
19.7
9772113
8.74
12.1
¾
3.5
10
0.35
37.2
16.8
11140846
10.04
14.94
HT
7.5
8
0.937
36.5
17.9
29825636
27.1
38.76
2
¼
6
13
0.46
37
19
14642254
13.2
18.47
½
6.3
16
0.394
34
19.8
12541409
11.8
15.5
¾
8
11
0.73
36.4
19.8
23236621
21.17
28.7
HT
10
8
1.25
34
20.1
39788735
37.5
48.8
3
¼
8
11
0.73
33.8
21.9
23236621
21.97
27.3
½
8.5
8
1.06
34.7
18.5
33740847
31.5
43.13
¾
10
12
0.83
33.6
19.7
26419720
25.06
32.73
HT
10
12
0.83
34
24.9
26419720
24.91
29.11
Bảng giá trị trung bình cho 3 lần thí nghiệm:
Độ
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
Re
Cm
Cv
Mở
(cmH2O)
(cmH2O)
Van 7
¼
35.6
20.3
13687324
12.69533
16.56
½
35.5
19.33333
18684790
17.34667
23.57667
¾
35.73333
18.76667
20265729
18.75667
25.45667
HT
34.83333
20.96667
32011364
29.83667
38.89
Thí nghiệm 2:
Đối với ống A ( d=0.029m)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 4
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.71
0
0
1075
0
31172416
½
0.542
7
1
820.56
2.34x10-6
23796408
¾
0.384
24
1
581.36
0.0113
16859447
HT
0.365
29
1.5
552.59
0.0203
16025256
2
¼
0.175
17.5
1
264.94
0.0255
7683342
½
0.476
12.5
3
720.6
6.7x10-3
20898690
¾
0.277
30
3
419.36
0.0276
12161632
HT
0.26
33
3.5
393.63
0.0324
14415251
3
¼
0.45
10
3
681.28
5.67x10-3
19757165
½
0.737
19
1.8
1115.78
6.58x10-3
32357846
¾
0.57
26
4
863
0.01165
25022742
HT
0.587
30
3
888.69
0.013
25772124
Ta có bảng giá trị trung bình:
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 4
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
9.166667
1.333333
673.74
0.01039
19537641
½
12.83333
1.933333
885.6467
0.004427
25684315
¾
26.66667
2.666667
621.24
0.01685
18014607
HT
30.66667
2.666667
611.6367
0.0219
18737544
Đối với ống B ( d=0.022m)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 3
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.215
1
0
565.6
5.18x10-4
12443022
½
0.33
6.5
1
868.1
0.022
19098593
¾
0.2
18
0
526.13
0.01
11574904
HT
0.227
25.5
1
597.16
0.0125
13137517
2
¼
0.185
14
0
486.67
8.438x10-3
10706787
½
0.201
9
0
528.76
0.005
11632779
¾
0.218
25
1
573.483
0.0127
12616646
HT
0.27
26
0
713.28
0.01
15626121
3
¼
0.1
0.5
0
263.06
0.00056
5787452
½
0.163
19
1
428.79
0.013
9433547
¾
0.28
19.5
2
736.58
0.0077
16204866
HT
0.246
23.5
0
647.14
0.01
14237133
Ta có bảng giá trị trung bình
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 3
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
5.166667
0
438.4433
0.003172
9645754
½
11.5
0.666667
608.55
0.013333
13388306
¾
20.83333
1
612.0643
0.010133
13465472
HT
25
0.333333
652.5267
0.010833
14333590
Độ mở đối với ống C (d= 0.017):
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 2
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.241
2
0
1061.7
0.00043
18050042
½
0.279
5
1
1229.2
0.00092
20896107
¾
0.338
14
2
1489.1
0.00213
25314998
HT
0.308
18.5
1
1356.9
0.00309
23068104
2
¼
0.28
0
0.5
1233.6
0.00092
20971004
½
0.109
2
1.5
480.2
0.00094
8163712
¾
0.199
13.5
4
876.7
0.0035
14904392
HT
0.326
29
1
1436
0.00457
24416240
3
¼
0.15
6.5
0.5
660.8
0.00222
11234466
½
0.107
3
0
471.4
0.00144
8013919
¾
0.241
11
1
1061.7
0.00248
18050042
HT
0.588
20
1
2590.5
0.0018
44039108
Ta có bảng giá trị trung bình:
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 2
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
2.833333
0.333333
985.3667
0.00119
16751837
½
3.333333
0.833333
726.9333
0.0011
12357913
¾
12.83333
2.333333
1142.5
0.002703
19423144
HT
22.5
1
1794.467
0.003153
30507817
Độ mở đối với ống D (d=0.0135)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 1
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.195
1
9.8
1362.3
0.0013
18391237
½
0.183
1
1
1278.5
0.00014
17259469
¾
0.183
1
1.2
1278.5
0.00017
17259469
HT
0.26
4
1.2
1816.4
9.9x10-5
24521650
2
¼
0.39
1
0.2
2724.6
6.6x10-5
36782475
½
0.143
2
1
999
0.00036
13486907
¾
0.147
2
0
1027
3.5x10-4
13864163
HT
0.228
5
0.8
1592.8
5.6x10-4
21503601
3
¼
0.374
5
0
2612.8
3.44x10-4
35273451
½
0.174
1
0
1215.6
1.48x10-4
16410643
¾
0.208
1
0
1453.13
1.24x10-4
19617320
HT
0.32
1
0
2235.6
8.05x10-5
30180492
Ta có bảng giá trị trung bình :
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 1
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
2.333333
3.333333
2233.233
0.00057
30149054
½
1.333333
0.666667
1164.367
0.000216
15719006
¾
1.333333
0.4
1252.877
0.000215
16913651
HT
3.333333
0.666667
1881.6
0.000247
25401914
Ở thí nghiệm 1 tính lưu lượng dựa vào công thức Q=w/t .l/s
w: là thể tích nước mất đi. l
t: là thời gian. s
Các đại lượng Re. Cm. Cv. f được tính theo những công thức sau:
Trong đó : d :đường kính ống.m ( 0.04m)
v: vận tốc dòng chảy. m/s
: khối lượng riêng của chất lỏng. kg/m3 (1000 g/l)
µ: độ nhớt động học ( 10-3 Pa.s)
Dựa vào công thức :
Trong đó: β= 17/40 = 0.425
Xác định hệ số ma sát f:
Vẽ đồ thị:
Lưu lượng Q đối với hiệu số ...
Download Đề tài Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong một hệ thống ống dẫn miễn phí
công cụ và thiết bị thí nghiệm:
- Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau. lắp đặt như trong tài liệu hướng dẫn
- Bơm
- Đồng hồ đo
- Bình chứa
- Venture
- Màng
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
Mục đích thí nghiệm:Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong một hệ thống ống dẫn có đường kính khác nhau và có chưa lưu lượng kế màng chắn. Venturi. cùng các bộ phận nối ống như cút. van chữ T nhằm xác định
Thí nghiệm 1: hệ số lưu lượng kế C theo hệ số chảy ( Re)
Thí nghiệm 2: hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống A. B. C. D.
Phương pháp thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: cho dòng chảy lưu chất qua thiết bị có gắn lưu lượng kế màng chắn và Venturi. Đọc tổn thất cột áp tương ứng với từng lưu lượng dòng chảy và từng lưu lượng kế.
Thí nghiệm 2: cho dòng chảy lưu chất qua lần lượt ống A. B. C. D với lưu lượng dòng chảy khác nhau rồi đi qua màng chắn và Venturi. Từ đó đọc tổn thất cột áp của màng chắn và Venturi.
Lý thuyết thí nghiệm:
Lưu lượng kế màng chắn và Venturi:
Nguyên tắc của hai công cụ này là đo lưu lượng dựa trên cơ sở của sự chênh lệch áp suất do có sự giảm tiết diện đột ngột của dòng lưu chất.
Hai công cụ này có cấu tạo như sau:
Ống venturi
Màng chắn
Vận tốc trung bình được tính từ công thức:
C : hệ số của màng chắn và Venturi. phụ thuộc vào chế độ chảy ( Re)
: độ giảm áp suất qua màng chắn hay Venturi. N/m 2
: tỉ số giữa đường kính cổ Venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên đường kính ống
Lưu lượng qua màng chắn hay Venturi sẽ như sau:
Q= V2A2=V1A1
Tổn thất năng lượng do sự chảy của ống dẫn:
Khi lưu chất chảy trong ống. có sự mất mát năng lượng do ma sát ở thành ống. Xét trường hợp ống tròn và nằm ngang:
Phương trình Becnoulli tại 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 giới hạn đoạn ống cho ta
(-ΔP)ρg+Δ(αV2)2g +ΔZ+Hƒ = 0
Vì Δ(αV2)2g = 0 và ΔZ = 0 Hƒ= (-ΔP)ρg
Hf : thủy đầu tổn thất ma sát trong ống. m.
Tổn thất năng lượng này lien hệ với thừa số ma sát bằng phương trình Darceyweisbach:
Trong đó:
L: chiều dài ống. m
D: đường kính ống. m
f: hệ số ma sát. vô thứ nguyên ( phụ thuộc vào chế độ dòng chảy):
Nếu chế độ chảy tầng ( Re< 2320) thì
Nếu chế độ là chảy rối ( Re> 2320) thì . f có thể được tra từ đồ thị Moody hay từ một số công thức thực nghiệm ( hệ số ma sát phụ thuộc vào Re và độ nhám tương đối )
công cụ và thiết bị thí nghiệm:
Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau. lắp đặt như trong tài liệu hướng dẫn
Bơm
Đồng hồ đo
Bình chứa
Venture
Màng
Số liệu kích thước bốn ống dẫn bằng inox:
Loại ống
Đường kính ngoài (mm)
Đường kính trong (mm)
A
34
29
B
26.5
22
C
21.5
17
D
16.5
13.5
Kết quả thí nghiệm:
Thí nghiệm 1
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 7
W
( l )
Thời gian
(s)
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
Re
Cm
Cv
1
¼
1.5
15
0.1
36
20
3183098
2.916
3.91
½
4
13
0.307
37.8
19.7
9772113
8.74
12.1
¾
3.5
10
0.35
37.2
16.8
11140846
10.04
14.94
HT
7.5
8
0.937
36.5
17.9
29825636
27.1
38.76
2
¼
6
13
0.46
37
19
14642254
13.2
18.47
½
6.3
16
0.394
34
19.8
12541409
11.8
15.5
¾
8
11
0.73
36.4
19.8
23236621
21.17
28.7
HT
10
8
1.25
34
20.1
39788735
37.5
48.8
3
¼
8
11
0.73
33.8
21.9
23236621
21.97
27.3
½
8.5
8
1.06
34.7
18.5
33740847
31.5
43.13
¾
10
12
0.83
33.6
19.7
26419720
25.06
32.73
HT
10
12
0.83
34
24.9
26419720
24.91
29.11
Bảng giá trị trung bình cho 3 lần thí nghiệm:
Độ
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
Re
Cm
Cv
Mở
(cmH2O)
(cmH2O)
Van 7
¼
35.6
20.3
13687324
12.69533
16.56
½
35.5
19.33333
18684790
17.34667
23.57667
¾
35.73333
18.76667
20265729
18.75667
25.45667
HT
34.83333
20.96667
32011364
29.83667
38.89
Thí nghiệm 2:
Đối với ống A ( d=0.029m)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 4
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.71
0
0
1075
0
31172416
½
0.542
7
1
820.56
2.34x10-6
23796408
¾
0.384
24
1
581.36
0.0113
16859447
HT
0.365
29
1.5
552.59
0.0203
16025256
2
¼
0.175
17.5
1
264.94
0.0255
7683342
½
0.476
12.5
3
720.6
6.7x10-3
20898690
¾
0.277
30
3
419.36
0.0276
12161632
HT
0.26
33
3.5
393.63
0.0324
14415251
3
¼
0.45
10
3
681.28
5.67x10-3
19757165
½
0.737
19
1.8
1115.78
6.58x10-3
32357846
¾
0.57
26
4
863
0.01165
25022742
HT
0.587
30
3
888.69
0.013
25772124
Ta có bảng giá trị trung bình:
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 4
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
9.166667
1.333333
673.74
0.01039
19537641
½
12.83333
1.933333
885.6467
0.004427
25684315
¾
26.66667
2.666667
621.24
0.01685
18014607
HT
30.66667
2.666667
611.6367
0.0219
18737544
Đối với ống B ( d=0.022m)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 3
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.215
1
0
565.6
5.18x10-4
12443022
½
0.33
6.5
1
868.1
0.022
19098593
¾
0.2
18
0
526.13
0.01
11574904
HT
0.227
25.5
1
597.16
0.0125
13137517
2
¼
0.185
14
0
486.67
8.438x10-3
10706787
½
0.201
9
0
528.76
0.005
11632779
¾
0.218
25
1
573.483
0.0127
12616646
HT
0.27
26
0
713.28
0.01
15626121
3
¼
0.1
0.5
0
263.06
0.00056
5787452
½
0.163
19
1
428.79
0.013
9433547
¾
0.28
19.5
2
736.58
0.0077
16204866
HT
0.246
23.5
0
647.14
0.01
14237133
Ta có bảng giá trị trung bình
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 3
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
5.166667
0
438.4433
0.003172
9645754
½
11.5
0.666667
608.55
0.013333
13388306
¾
20.83333
1
612.0643
0.010133
13465472
HT
25
0.333333
652.5267
0.010833
14333590
Độ mở đối với ống C (d= 0.017):
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 2
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.241
2
0
1061.7
0.00043
18050042
½
0.279
5
1
1229.2
0.00092
20896107
¾
0.338
14
2
1489.1
0.00213
25314998
HT
0.308
18.5
1
1356.9
0.00309
23068104
2
¼
0.28
0
0.5
1233.6
0.00092
20971004
½
0.109
2
1.5
480.2
0.00094
8163712
¾
0.199
13.5
4
876.7
0.0035
14904392
HT
0.326
29
1
1436
0.00457
24416240
3
¼
0.15
6.5
0.5
660.8
0.00222
11234466
½
0.107
3
0
471.4
0.00144
8013919
¾
0.241
11
1
1061.7
0.00248
18050042
HT
0.588
20
1
2590.5
0.0018
44039108
Ta có bảng giá trị trung bình:
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 2
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
2.833333
0.333333
985.3667
0.00119
16751837
½
3.333333
0.833333
726.9333
0.0011
12357913
¾
12.83333
2.333333
1142.5
0.002703
19423144
HT
22.5
1
1794.467
0.003153
30507817
Độ mở đối với ống D (d=0.0135)
Lần
Thí
Nghiệm
Độ
Mở
Van 1
Q
(l/s)
ΔPm/ρg (cmH2O)
ΔPv/ρg (cmH2O)
V
(cm/s)
f
Re
1
¼
0.195
1
9.8
1362.3
0.0013
18391237
½
0.183
1
1
1278.5
0.00014
17259469
¾
0.183
1
1.2
1278.5
0.00017
17259469
HT
0.26
4
1.2
1816.4
9.9x10-5
24521650
2
¼
0.39
1
0.2
2724.6
6.6x10-5
36782475
½
0.143
2
1
999
0.00036
13486907
¾
0.147
2
0
1027
3.5x10-4
13864163
HT
0.228
5
0.8
1592.8
5.6x10-4
21503601
3
¼
0.374
5
0
2612.8
3.44x10-4
35273451
½
0.174
1
0
1215.6
1.48x10-4
16410643
¾
0.208
1
0
1453.13
1.24x10-4
19617320
HT
0.32
1
0
2235.6
8.05x10-5
30180492
Ta có bảng giá trị trung bình :
Độ
Mở
ΔPm/ρg
ΔPv/ρg
V
f
Re
Van 1
(cmH2O)
(cmH2O)
(cm/s)
¼
2.333333
3.333333
2233.233
0.00057
30149054
½
1.333333
0.666667
1164.367
0.000216
15719006
¾
1.333333
0.4
1252.877
0.000215
16913651
HT
3.333333
0.666667
1881.6
0.000247
25401914
Ở thí nghiệm 1 tính lưu lượng dựa vào công thức Q=w/t .l/s
w: là thể tích nước mất đi. l
t: là thời gian. s
Các đại lượng Re. Cm. Cv. f được tính theo những công thức sau:
Trong đó : d :đường kính ống.m ( 0.04m)
v: vận tốc dòng chảy. m/s
: khối lượng riêng của chất lỏng. kg/m3 (1000 g/l)
µ: độ nhớt động học ( 10-3 Pa.s)
Dựa vào công thức :
Trong đó: β= 17/40 = 0.425
Xác định hệ số ma sát f:
Vẽ đồ thị:
Lưu lượng Q đối với hiệu số ...