cc - báo cáo

33
I. TRÍCH YẾU.........................................2 1. Mục đích thí nghiệm............................. 2 2. Phương pháp thí nghiệm..........................2 3. Kết quả thí nghiệm.............................. 2 II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................. 2 1. Độ giảm áp của dòng khí.........................2 2. Hệ số ma sát theo khi cột khô.............3 3. Độ giảm áp khi cột ướt.......................5 4. Điểm lụt của cột chêm...........................5 III................THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 6 1. Thiết bị thí nghiệm............................. 6 2. Phương pháp thí nghiệm..........................7 IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.............................. 8 V. BÀN LUẬN......................................20 VI. PHỤ LỤC........................................ 22 VII................................ TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 1

Upload: quangtien

Post on 19-Dec-2015

21 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

ccdcccc

TRANSCRIPT

Page 1: CC - Báo cáo

I. TRÍCH YẾU...................................................................................................2

1. Mục đích thí nghiệm...................................................................................2

2. Phương pháp thí nghiệm.............................................................................2

3. Kết quả thí nghiệm......................................................................................2

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT..................................................................................2

1. Độ giảm áp của dòng khí.............................................................................2

2. Hệ số ma sát theo khi cột khô.........................................................3

3. Độ giảm áp khi cột ướt........................................................................5

4. Điểm lụt của cột chêm.................................................................................5

III. THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM........................................6

1. Thiết bị thí nghiệm......................................................................................6

2. Phương pháp thí nghiệm.............................................................................7

IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM...........................................................................8

V. BÀN LUẬN...............................................................................................20

VI. PHỤ LỤC..................................................................................................22

VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................23

1

Page 2: CC - Báo cáo

I. TRÍCH YẾU

1. Mục đích thí nghiệm

Khảo sát đặc tính động lực lưu chất và khả năng hoạt động của cột chêm bằng cách xác

định

- Ảnh hưởng của vận tốc dòng khí và lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) khi đi qua

cột.

- Sự biến đổi hệ số ma sát cột khô theo chuẩn số Reynolds (Re) của dòng khí và

suy ra các hệ thức thực nghiệm.

- Sự biến đổi của thừa số liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí qua cột khô và qua

cột ướt theo vận tốc dòng lỏng.

- Giản đồ giới hạn khả năng hoạt động của cột (giản đồ ngập lụt và gia trọng)

2. Phương pháp thí nghiệm

- Cho các dòng khí với các giá trị lưu lượng khác nhau qua cột chứa các vật liệu chêm

bằng sứ. Thí nghiệm thực hiện ở điều kiện không có dòng lỏng dùng để đo độ giảm áp

cột khô.

- Đo độ giảm áp cột ướt thì thực hiện tương tự, chỉ thay đổi lưu lượng dòng lỏng, dừng

thí nghiệm khi phát hiện điểm lụt.

3. Kết quả thí nghiệm

Bảng 1: Kết quả thí nghiệm cột chêm

L=0 L=0,2 L=0,4 L=0,6 L=0,8 L=1,0 L=1,2 L=1,4

 10 2 2 2 3 3 3 3 4

20 6 7 7 9 8 11 11 1830 11 13 15 17 18 22 23 3940 17 20 25 28 30 48 67 12150 23 30 45 45 65 88 11860 33 43 68 74 114 17070 43 60 99 108 16580 56 77 118 15790 70 97 167100 84 148

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. Độ giảm áp của dòng khí

- Độ giảm áp của dòng khí qua cột phụ thuộc vào vận tốc khối lượng G của dòng

khí qua cột khô (không có dòng chảy ngược chiều). Khi dòng khí chuyển động trong

2

Page 3: CC - Báo cáo

các khoảng trống giữa các vật chêm tăng dần vận tốc thì độ giảm áp ũng tăng theo. Sự

gia tăng này theo luỹ thừa từ 1,8 đến 2,0 của vận tốc dòng khí.

(1)

Với

- Khi có dòng chảy ngược chiều, các khoảng trống giữa những vật chêm bị thu hẹp lại.

Dòng khí do đó di chuyển khó khăn hơn vì một phần thể tích tự do giữa các vật của

dòng lỏng tăng đều đặn cho đến một trị số tới hạn của vận tốc khí, lúc đó độ giảm áp

của dòng khí tăng vọt lên. Điểm ứng với trị số tới hạn của vận tốc khí này được gọi là

điểm gia trọng. Nếu tiếp tục tăng vận tốc khí quá trị số tới hạn này, ảnh hưởng cản trở

hỗ tương giữa dòng lỏng và dòng khí rất lớn, tăng nhanh chóng không theo

phương trình (1) nữa. Dòng lỏng lúc này chảy xuống cũng khó khan, cột ở điểm lụt.

- Đường biểu diễn (độ giảm áp suất của dòng khí qua một đơn vị chiều cao

của phần chêm trong cột) dự kiến trình bày như trên hình dưới đây.

Hình 1: Ảnh hưởng của G và L đối với độ giảm áp của cột

2. Hệ số ma sát theo khi cột khô

- Chilton và Colburn đề nghị một hệ thức liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí qua cột

chêm khô với vận tốc khối lượng của dòng khí qua cột.

3

Page 4: CC - Báo cáo

(2)

Trong đó: chiều cao phần chêm,

vận tốc khối lượng dòng khí dưa trên một đơn vị tiết diện cột,

kích thước đặc trưng của vật chêm,

khối lượng riêng của pha khí,

hệ số hiệu chỉnh dùng cho vật chêm rỗng

hệ số hiệu chỉnh ảnh hưởng của thành cột lên độ xốp của cột chêm

- Sherwood tổng hợp kết quả của một số nghiên cứu và đưa ra trị số sau cho vòng sứ

Raschig:

- Tuy nhiên, Zhavoronkov đề nghị một hệ thức khác chính xác hơn vì đã đưa được trị

số độ xốp của cọt chêm vào hệ thức

(3)

Với độ xốp của vật chêm

: đường kính tương đương của vật chêm,

diện tích bề mặt riêng của vật chêm,

- Hệ số ma sát là hàm số theo chuẩn số vô thứ nguyên , với được tính theo

công thức sau:

(4)

độ nhớt của dòng khí,

- Zhavoronkov đã xác định được dòng khí chuyển từ chế độ chảy tầng sang chế độ chảy

rối ứng với trị số . Trong vùng chảy rối, với cột chêm ngẫu

nhiên. Ta được:

(5)

4

Page 5: CC - Báo cáo

- Tuy nhiên, các hệ thức tổng quát trên không đựợc chính xác lắm vì không xem xét

được toàn bộ ảnh hưởng của hình dạng vật chêm.

3. Độ giảm áp khi cột ướt

- Sự liên hệ giữa độ giảm áp cột khô và cột ướt có thể biểu diễn như sau

(6)

- Do đó có thể dự kiến

(7)

Với hệ số phụ thuộc vào mức độ xối tưới của dòng lỏng L,

- Leva đề nghị ảnh hưởng của L lên như sau

Hay

- Giá trị tuỳ thuộc vào loại, kích thước, cách thức sắp xép vật chêm (xếp ngẫu nhiên

hay theo thứ tự) và độ lớn của lưu lượng lỏng L. Thí dụ với vật chêm là vòng sứ

Raschig 12,7mm, chêm ngẫ nhiên, độ xốp ; giá trị L

và cột hoạt động trong vùng dưới điểm gia trọng.

- Một số tài liệu còn biểu diễn sự phụ thuộc giữa tỉ số với hệ số xối tưới như sau

- Khi cho vật chêm bằng sứ có , ta có

(10)

(11)

4. Điểm lụt của cột chêm

- Khi cột chêm bị ngập lụt, chất lỏng chiếm toàn bộ khoảng trống trong phần chêm, các

dòng chảy bị xáo trộn mãnh liệt, hiện tượng này rất bất lợi cho sự hoạt động của cột

chêm. Gọi giá trị của tương ứng với trạng thái này là

5

Page 6: CC - Báo cáo

Hình 2: Giản đồ lụt của cột chêm

- Zhavoronkov kết luận rằng trạng thái ngập lụt xảy ra khi nhóm số sau có sự liên hệ

nhất định với nhau cho mỗi cột.

Với hệ số ma sát cột khô

vận tốc dài của dòng khí ngay trước khi vào cột,

độ nhớt tương đối của chốt lỏng so với nước. , nếu chất lỏng

là nước thì .

- Do đó sự liên hệ giữa trên giản đồ sẽ xác định một giản đồ lụt

của cột chêm, phần giới hạn hoạt động của cột chêm ở dưới đường này.

III. THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

1. Thiết bị thí nghiệm

a. Sơ đồ thiết bị

Thiết bị gồm có

- Cột thuỷ tinh, bên trong là các vòng sứ Raschig xếp chêm ngẫu nhiên

- Hế thống cấp khí gồm có

Bơm (quạt) thổi khí

Ống dẫn khí

6

Page 7: CC - Báo cáo

Áp kế sai biệt chữ U

Lưu lượng kế khí có độ chi từ 8 đến 100%

- Hệ thống cấp nước gồm có

Thùng chứa nước bằng nhựa N

Bơm chất lỏng

Lưu lượng kế lỏng có độ chia từ 0,2 đến 3,5 gallon/ph

b. Các số liệu liên quan đến cột chêm

- Cột thuỷ tinh

Đường kính

Chiều cao

Chiều cao phần chêm

- Vật chêm xếp ngẫu nhiên, vòng Raschig đường kính 12,7 mm, bề mặt riêng

, độ xốp

- Đường kính ống thép ở đáy cột

c. Các thông số khác của thiết bị

- Các thông số trong sơ đồ thiết bị

Lưu lượng kế khí,

Lưu lượng kế lỏng,

: Quạt có công suất

Bơm có công suất

2. Phương pháp thí nghiệm

- Khoá tất cả các van lỏng (từ 1 đến 4)

- Mở van 5 và khoá van 6

- Cho quạt chạy trong 5 phút để thổi hết ẩm trong cột. Tắt quạt.

- Mở van 1 và 2. Sau đó cho bơm chạy

- Mở van 3 và từ từ khoá van 1 để chỉnh mức chất lỏng ở đáy cột ngang bằng với ống

định mức g. Tắt bơm và khoá van 3.

- Đo độ giảm áp của cột khô

Khoá tất cả các van lỏng lại. Mở van 6 còn van 5 vẫn đóng. Cho quạt chạy rồi từ từ

mở van 5 để chỉnh lưu lượng khí vào cột.

7

Page 8: CC - Báo cáo

Ứng với mỗi giá trị lưu lượng đã chọn ta đọc trên áp kế U theo . Đo

xong tắt quạt, nghỉ 5 phút.

- Đo độ gimr áp khi cột ướt

Mở quạt và điều chỉnh lưu lượng khí qua cột khoảng

Mở van 1 và cho bơm chạy. Dùng van tại lưu lượng kế để chỉnh lưu lượng lỏng

(lưu lượng kế lỏng có vạch chia 0,2; 0,4;…; 3,5). Nếu đã mở tối đa mà phao vẫn

không lên thì dùng van 1 để tăng lượng lỏng.

Ứng với lưu lượng lỏng đã chọn cố định, ta chỉnh lưu lượng khí và đọc độ giảm áp

giống như trước đó. Chú ý là tăng lượng khí đến điểm lụt thì thô

Chú ý:

- Trong quá trình đo độ giảm áp của cột ướt, sinh viên cần canh giữ mức lỏng ở đáy cột

luôn ổn định ở ¾ chiều cao đáy bằng cách chỉnh van 4. Nếu cần, tăng cường van 2 để

nước trong cột thoát về bình chứa (van 2 dùng để xả nhanh khi giảm lưu lượng khí).

- Khi tắt máy phải tắt bơm lỏng trước, mở tối đa van 4 sau đó tắt quạt .

- Nếu sơ suất để nước tràn vào ống dẫn khí thì mở van xả nước ở phía bảng.

IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

8

Page 9: CC - Báo cáo

Bảng 2: Kết quả tính toán cho cột khô

10 0,0860 2 19,62 46,71 7,6750 47,390 -1,065 1,66920 0,1721 6 58,86 140,14 5,7562 94,781 -0,764 2,14730 0,2581 11 107,91 256,93 4,6902 142,171 -0,588 2,41040 0,3441 17 166,77 397,07 4,0773 189,561 -0,463 2,59950 0,4302 23 225,63 537,21 3,5305 236,951 -0,366 2,73060 0,5162 33 323,73 770,79 3,5177 284,342 -0,287 2,88770 0,6022 43 421,83 1004,36 3,3676 331,732 -0,220 3,00280 0,6883 56 549,36 1308,00 3,3578 379,122 -0,162 3,11790 0,7743 70 686,70 1635,00 3,3163 426,512 -0,111 3,214100 0,8603 84 824,04 1962,00 3,2235 473,903 -0,065 3,293

Hình 3: Đồ thị theo

9

-0,002 -0,001 0,0000,000

0,001

0,002

0,003

0,004

f(x) = 1.61280236826457 x + 3.36685083139185R² = 0.99775548244349

Page 10: CC - Báo cáo

Bảng 3: Kết quả tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 2 19,62 46,71 7,6750 108,372 1,000020 0,1721 7 68,67 163,50 6,7156 108,372 1,166730 0,2581 13 127,53 303,64 5,5430 108,372 1,181840 0,3441 20 196,20 467,14 4,7968 108,372 1,176550 0,4302 30 294,30 700,71 4,6050 108,372 1,304360 0,5162 43 421,83 1004,36 4,5837 108,372 1,303070 0,6022 60 588,60 1401,43 4,6990 108,372 1,395380 0,6883 77 755,37 1798,50 4,6170 108,372 1,375090 0,7743 97 951,57 2265,64 4,5955 108,372 1,3857100 0,8603 148 1451,88 3456,86 5,6795 108,372 1,7619

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

f(x) = 5809.05430389224 x² − 1553.63663977371 x + 240.578571428572R² = 0.98402017209834

Hình 4: Đồ thị theo

10

Page 11: CC - Báo cáo

Bảng 4: Kết quả tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 2 19,62 46,71 7,675216,74

41,0000

20 0,1721 7 68,67 163,50 6,716216,74

41,1667

30 0,2581 15 147,15 350,36 6,396216,74

41,3636

40 0,3441 25 245,25 583,93 5,996216,74

41,4706

50 0,4302 45 441,451051,0

76,907

216,744

1,9565

60 0,5162 68 667,081588,2

97,249

216,744

2,0606

70 0,6022 99 971,192312,3

67,753

216,744

2,3023

80 0,6883 1181157,5

82756,1

47,075

216,744

2,1071

90 0,7743 1671638,2

73900,6

47,912

216,744

2,3857

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

11

Page 12: CC - Báo cáo

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

f(x) = 7560.99131617725 x² − 1057.26504114412 x + 99.5459183673521R² = 0.995645163274378

Hình 5: Đồ thị theo

12

Page 13: CC - Báo cáo

Bảng 5: Tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 3 29,43 70,07 11,512325,11

51,5000

20 0,1721 9 88,29 210,21 8,634325,11

51,5000

30 0,2581 17 166,77 397,07 7,249325,11

51,5455

40 0,3441 28 274,68 654,00 6,716325,11

51,6471

50 0,4302 45 441,451051,0

76,907

325,115

1,9565

60 0,5162 74 725,941728,4

37,888

325,115

2,2424

70 0,6022 1081059,4

82522,5

78,458

325,115

2,5116

80 0,6883 1571540,1

73667,0

79,414

325,115

2,8036

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

13

Page 14: CC - Báo cáo

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

f(x) = 11250.9873040406 x² − 3020.27456381742 x + 333.25637755102R² = 0.996511267887565

Hình 6: Đồ thị theo

14

Page 15: CC - Báo cáo

Bảng 6: Tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 3 29,43 70,07 11,512433,48

71,5000

20 0,1721 8 78,48 186,86 7,675433,48

71,3333

30 0,2581 18 176,58 420,43 7,675433,48

71,6364

40 0,3441 30 294,30 700,71 7,195433,48

71,7647

50 0,4302 65 637,651518,2

19,977

433,487

2,8261

60 0,5162 1141118,3

42662,7

112,152

433,487

3,4545

70 0,6022 1651618,6

53853,9

312,922

433,487

3,8372

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

f(x) = 17693.5392995095 x² − 4954.60771143078 x + 430.4387755102R² = 0.996520736158994

Hình 7: Đồ thị theo

15

Page 16: CC - Báo cáo

Bảng 7: Kết quả tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 3 29,43 70,07 11,512541,85

91,5000

20 0,1721 11 107,91 256,93 10,553541,85

91,8333

30 0,2581 22 215,82 513,86 9,380541,85

92,0000

40 0,3441 48 470,881121,1

411,512

541,859

2,8235

50 0,4302 88 863,282055,4

313,508

541,859

3,8261

60 0,5162 1701667,7

03970,7

118,121

541,859

5,1515

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

f(x) = 27385.5417183492 x² − 8022.3922122072 x + 672.685714285717R² = 0.988990290156325

Hình 8: Đồ thị theo

16

Page 17: CC - Báo cáo

Bảng 8: Kết quả tính toán cho cột ướt tại

10 0,0860 3 29,43 70,07 11,512650,23

11,5000

20 0,1721 11 107,91 256,93 10,553650,23

11,8333

30 0,2581 23 225,63 537,21 9,807650,23

12,0909

40 0,3441 67 657,271564,9

316,069

650,231

3,9412

50 0,4302 1181157,5

82756,1

418,113

650,231

5,1304

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

00,000 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

f(x) = 26596.6578005367 x² − 5964.92106472067 x + 411.085714285719R² = 0.995547728597473

Hình 9: Đồ thị theo

17

Page 18: CC - Báo cáo

Bảng 9: Kết quả tính toán cột khô tại

10 0,0860 4 39,24 93,43 7,675758,60

32,0000

20 0,1721 18 176,58 420,43 5,756758,60

33,0000

30 0,2581 39 382,59 910,93 4,690758,60

33,5455

40 0,3441 1211187,0

12826,2

14,077

758,603

7,1176

- Ở giá trị bắt đầu xảy ra hiện tượng lụt

00,000 00,000 00,000000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

f(x) = 53644.1064112515 x² − 12976.9999236379 x + 875.89285714285R² = 0.982264931273568

Hình 10: Đồ thị theo

18

Page 19: CC - Báo cáo

00,000 00,001 00,001000

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

L=0Polynomial (L=0)L=0,2Polynomial (L=0,2)L=0,4Polynomial (L=0,4)L=0,6Polynomial (L=0,6)L=0,8Polynomial (L=0,8)L=1,0Polynomial (L=1,0)L=1,2Polynomial (L=1,2)L=1,4Polynomial (L=1,4)

Hình 11: Đồ thị so sánh theo

19

Page 20: CC - Báo cáo

-0,002 -0,001 0,0000,002

0,003

0,004

0,005

L=0Linear (L=0)L=0,2Logarithmic (L=0,2)Linear (L=0,2)L=0,4Linear (L=0,4)L=0,6Linear (L=0,6)L=0,8Linear (L=0,8)Linear (L=0,8)L=1,0Linear (L=1,0)L=1,2Linear (L=1,2)L=1,4Linear (L=1,4)

Hình 12: Đồ thị, theo

0,002 0,003 0,0040,000

0,001

0,002

L=0

Linear (L=0)

L=0,2

Linear (L=0,2)

L=0,4

Linear (L=0,4)

L=0,6

Linear (L=0,6)

Linear (L=0,6)

L=0,8

Linear (L=0,8)

L=1,0

Linear (L=1,0)

Linear (L=1,0)

L=1,2

Linear (L=1,2)

L=1,4

Linear (L=1,4)

Hình 13: Đồ thị ảnh hưởng của lên à

20

Page 21: CC - Báo cáo

00 01 0200,000

00,001

f(x) = 0.419801864735418 x − 0.0214319346648273

f(x) = 0.268069951539182 x + 0.0214010876515267

f(x) = 0.225290618632811 x + 0.00445863076027098

G=10%

Linear (G=10%)

G=20%

Linear (G=20%)

G=30%

Linear (G=30%)

Hình 14: Sự phụ thuộc của vào

21

Page 22: CC - Báo cáo

Bảng 10: Các trị số khi cột lụt

0,4 0,7743 0,0301 0,77430,038

90,6743

0,1677

0,0013

-0,7756 -2,8787

0,6 0,6883 0,0452 0,68830,065

70,5994

0,1341

0,0022

-0,8725 -2,6514

0,8 0,6022 0,0603 0,60220,100

00,5245

0,1030

0,0034

-0,9872 -2,4685

1,0 0,5162 0,0753 0,51620,145

90,4496

0,0790

0,0050

-1,1021 -2,3046

1,2 0,4302 0,0904 0,43020,210

10,3746

0,0551

0,0071

-1,2589 -2,1463

1,4 0,3441 0,1054 0,34410,306

40,2997

0,0407

0,0104

-1,3902 -1,9824

-00,003 -00,002

-00,002

-00,001

Hình 15: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vào

22

Page 23: CC - Báo cáo

00,000 00,000 00,00000,000

00,000

00,000

Hình 16: Giản đồ lụt của cột chêm

Bảng 11: Các kết quả hệ thức thực nghiệm

Mối liên hệ Kết quả thực nghiệmPck/Z theo G tại L = 0,0Pcư/Z theo G tại L = 0.2Pcư/Z theo G tại L = 0.4Pcư/Z theo G tại L = 0.6Pcư/Z theo G tại L = 0.8Pcư/Z theo G tại L = 1,0Pcư/Z theo G tại L = 1.2Pcư/Z theo G tại L = 1.4

y = 2354,7x2 + 237,96x + 22,189y = 5809,1x2 - 1553,6x + 240,58y = 7561x2 - 1057,3x + 99,546y = 11251x2 - 3020,3x + 333,26y = 17694x2 - 4954,6x + 430,44y = 27386x2 - 8022,4x + 672,69y = 26597x2 - 5964,9x + 411,09y = 53644x2 - 12977x + 875,89

Mối liên hệ Kết quả thực nghiệm

theo ở

theo ở

theo ở

theo ở

theo ở

theo ở

theo ở

theo ở

y = -0,3872x + 1,5131

y = -0,2042x + 1,1976

y = 0,0241x + 0,7927

y = -0,1184x + 1,1818

y = 0,0857x + 0,7945

y = 0,1968x + 0,661

y = 0,2716x + 0,5399

y = 0,3591x + 0,5511

Mối liên hệ Kết quả thực nghiệm

theo tại

theo tại

theo tại

y = 0,2253x + 0,0045

y = 0,2681x + 0,0214

y = 0,4198x - 0,0214

23

Page 24: CC - Báo cáo

V. BÀN LUẬN

1. Dựa vào đồ thị và số liệu thực nghiệm ta thấy:

Đối với cột khô: khi G tăng thì độ giảm áp tăng theo đường thẳng.

Đối với cột ướt: khi G tăng thì độ giảm áp cũng tăng theo nhưng chia thành từng

vùng rõ rệt như giản đồ trong lý thuyết đã đề cập. Khi lưu lượng lỏng càng tăng thì

cột càng dễ gần đến điểm lụt hơn.

Sau điểm gia trọng thì giá trị P tăng lên rất nhanh, đột ngột. Đoạn thẳng ở trong

vùng này rất dốc nên ta rất khó vận hành cột chêm ở chế độ sủi bọt này mặc dù cột

chêm hoạt động tốt nhất ở chế độ đó.Thực tế khi tiến hành thí nghiệm khi tới điểm lụt

ta dừng thí nghiệm do đó trên đồ thị không có vùng sau điểm gia trọng.

2. Giản đồ f theo Re được lập để nhằm biểu diễn sự phụ thuộc của trở lực vào lưu lượng

của dòng lưu chất. Nếu lưu lượng dòng lưu chất càng lớn thì hệ số ma sát f giữa hai

pha càng tăng. Lập đồ thị nhằm xác định được lưu lượng hợp lý để vận hành cột để

trở lực nhỏ và thu được hiệu suất truyền khối tốt nhất giữa hai pha với nhau mà cột

vẫn không bị lụt. Tuy nhiên trong đồ thị trên thì ta lại thấy điều ngược lại tức là khi

lưu lượng tăng lên thì trở lực lại giảm dần, kết quả này thu được do ảnh hưởng của sai

số trong quá trình thí nghiệm.

Nếu biết 1 trong hai giá trị Re hoặc f thì có thể dùng đồ thị để xác định giá trị còn lại

như sau: Từ giá trị f hoặc Re đã biết, kẻ một đường thẳng đứng theo phương ngang

hoặc theo phương đứng, cắt đồ thị f_Re tại một điểm. Từ giao điểm đó, kẻ một đường

thẳng vuông góc với trục còn lại thì sẽ xác định được giá trị cần tìm.

3. Sự liên hệ giữa các đối tượng tương đối gần với với dự đoán. Cụ thể là các mối liên

hệ sau:

- Log(Pck/Z) và logG là phụ thuộc tuyến tính với nhau theo đường thẳng giống như lý

thuyết đã nhận định.

- Pcư/Z và G cũng gần như được chia thành hai vùng rõ rệt: vùng dưới điểm gia trọng

và vùng trên điểm gia trọng.

Vùng dưới điểm gia trọng thì P tăng chậm và đều đặn nên các điểm này thu được

gần như cùng nằm trên một đường thẳng.

Vùng trên điểm gia trọng thì P tăng nhanh, đột ngột nên đoạn thẳng rất dốc; nếu tăng

lưu lượng lỏng và khí lên cao nữa sẽ tiến đến điểm lụt của cột.

- Log và L: hoàn toàn phụ thuộc tuyến tính với nhau nên được thể hiện thành một

đường thẳng trên đồ thị.

24

Page 25: CC - Báo cáo

4. Tuy nhiên trong quá trình làm thí nghiệm cũng có nhiều sai số. Những nguyên nhân

dẫn đến sai số có thể là do:

Lưu lượng dòng lỏng không ổn định do bơm

Lưu lượng dòng khí không ổn định do quạt

Cột nước duy trì ở đáy cột không đảm bảo yêu cầu làm cho nước xâm nhập vào ống

đo độ chênh áp làm ảnh hưởng đến kết quả.

Sai số khi đọc và trong thao tác thí nghiệm.

Điều kiện thí nghiệm không như nhau ở các lần đo.

Chú ý:

Khi chỉnh xong lưu lượng dòng khí và dòng lỏng xong phải tiến hành đọc ngay kết quả.

Giữa quá trình thí nghiệm phải dừng khoảng 10 phút để làm nguội thiết bị, ổn định hệ thống

rồi mới tiếp tục vận hành thiết bị.

Nếu sơ suất để nước tràn vào ống dẫn khí thì mở van xả nước ở phía sau bảng.

VI. PHỤ LỤC

1. Tính fck baèng coâng thöùc:

f ck=ΔPck . ε2 . ρK . De

2 .G2 .Z

2. Tính fcö baèng coâng thöùc:

3. Tính Reck baèng coâng thöùc:

Rec=GDe

εμ=4G

aμ: ñoä nhôùt cuûa khoâng khí laáy ôû 350C.

4. Tính baèng coâng thöùc:

5. Tính chuyeån ñoåi löu löôïng:

Löu löôïng khí:

G(kg /s .m2 )=G(% ). ρK . 0 ,286

60 .F

V = 0.286 m3/ph

K: khoái löôïng rieâng cuûa doøng khí laáy ôû 450C.

25

Page 26: CC - Báo cáo

Tra ñöôïc caùc thoâng soá cuûa doøng khí:

K = 1.14 kg/m3

= 1911.10-8 kg/m.s

Löu löôïng loûng:

L(kg /s . m2 )=L. 4 ,586 . ρL

60 . F

4.586 laø heä soá quy ñoåi töø galon sang lít.

L: khoái löôïng rieâng cuûa loûng laáy ôû nhieät ñoä 35oC

Vôùi F: tieát dieän cuûa coät cheâm, tính baèng coâng thöùc:

0,0064 (m2)

6. Tính ñieåm luït cuûa coät cheâm”

∏1=( f ck⋅a

ε 3 ) v2

2 g⋅

ρG

ρL

μ td0. 2

∏2= L

G √ ρG

ρL

Vôùi fck: heä soá ma saùt coät khoâ

v: vaän toác daøi cuûa doøng khí ngay tröôùc khi vaøo coät, m/s

v = G/F Trong ñoù G: löu löôïng doøng khí (m3/s)

μtd : ñoä nhôùt töông ñoái cuûa chaát loûng so vôùi nöôùc μtd=

μ l

μnuoc .

Neáu chaát loûng laø nöôøc thì μtd = 1.

VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- [1] Tập thể CBGD bộ môn Máy - Thiết bị, Thí nghiệm Quá trình-Thiết bị, Đại học

Bách Khoa Tp.HCM.

- [2] Giáo trình truyền khối ,GS.TSKH.Nguyễn Bin, Đại học Bách khoa Hà Nội

- [3] Vũ Bá Minh, Truyền khối, Đại học Bách Khoa Tp.HCM.

26