BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUỲÊN CHẤT-thao

8/6/2019 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUỲÊN CHẤT-thao

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thi-nghiem-truyen-chat-thao 1/18

Báo cáo thí nghiệm truyền chất .Nhóm 14F

BÀI 1 : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CHẢY CỦA DÒNG

I.Mở đầu :

-Trong những tính toán có liên quan đến sự chuyển động của chất lỏng thì đặc trưng củadòng có một giá trị quyết định .Qua thí nghiệm phân tích người ta đã xác định có haidạng chuyển động : chuyển động dòng (còn gọi là chuyển động tầng)và chuyển độngxoáy (còn gọi là chuyển động rối )- Nếu dòng chất lỏng (khí) là kết hợp của nhiều nguyên tố thì trong chuyển động tầng,các nguyên tố đó sẽ chuyển động song song với nhau ,còn trong chuyển động xóaychúng sẽ chuyển động hỗn loạn do chấn động vận tốc ở mỗi điểm của dòng .-Đặc trưng của chuyển động chất lỏng (khí ) phụk thuộc vào kích thuớc của dòng(đường kính tương đương ),vận tốc chuyển động ,độ nhớt và khối lượng riêng của chấtlỏng (khí ).Qua nghiều thí nghiệm Râynon đã thiết lập một quan hệ phụ thuộc không

thứ nguyên giữa các đại luợng trên gọi là chuẩn số Râynon:W.dtd.ρRe = (1.1)

μTrong đó:Dtd: đường kính tương đương ,mW:vận tốc trung bình của lưu thể,m/sρ :Khối lượng riêng của chất lỏng (khí) ,kg/m3

μ: Độ nhớt động lực của chất lỏng(khí),Ns/m2

γ:=μ/ρ : độ nhớt động học của chất lỏng (khí ),m2/s

Căn cứ vào giá trị của chuẩn số Reynon,ta biêt được chế độ chuyển động của chat lỏng(khí )-Đối với ống nhẵn ,thẳngvà có tiết diện tròn thì :+Khi Re<2320 ta có chế độ chảy tầng+2320<Re<10.000 ta có chế độ chảy quá độ+ Re>10.000 ta có chế độ xoáy bền vững

-Người ta gọi giá trị Re=2320 là trị số tới hạn dứơi còn Re=10.000là trị số tới hạn trên II.Mục đích thí nghiệm :

1. Làm quen với hệ thống thiết bị thí nghiệm2. Quan sát các biến đỏi xảy ra trong dòng chảy của các chất lỏng (khí )ở các chế

độ chuyển động khác nhau.3. Xác định chế độ chuyển động của chất lỏng (khí ).Tính toán giá trị Râynon ở các

chế độ . III.Thứ tự tiến hành thí nghiệm:1.Quan sát ,tìm hiểu và kiểm tra sơ đồ hệ thống thí nghiệm2.Kiểm tra nguồn nước cung cấp (nước đầy các thùng điều tiết C,D phễu nước ở thùngC luôn có nước vào ở dạng bám đều quanh mép phễu một lớp mỏng đủ thí nghiệm.Nếu

1




mực nước C,d thấp (không thấy nước ) thì phải báo cho cán bộ hướng dẫn để vận hành bơm và điều chỉnh van III3.Kiểm tranuớc màu trong bình Q,nhiệt kế …4.Điều chỉnh kim dẫn nước màu đặt đúng trục tâm của trục thủy tinh5.Mở van VII ở một mức nhỏ

6.Mở van màu IX và điều chỉnh dòng màu càng nhỏ càng tốt (nhưng đủ quan sát )vìdòng màu to ,dòng màu sẽ lắng xuống khó quan sát .7.Điều chỉnh van VII sao cho dòng nước màu chảy vào ống thủy tinh dọc theo trụcống .Quan sát hiện tượng chảy tầng qua tia màu giữ nguyên hình dạng thẳng mảnh,songsong với trục ống .8.Đọc giá trị h1 ứng với giá trị chảy tầng .Thực hiện phá dòng sau đó điều chỉnh lại chếđộ chảy tầng,thực hiện 3 lần để lấy giá trị h1 trung bình9.Tăng từ từ độ mở của van VII để tăng lưu lựợng của dòng chảy cho đến khi nào tianước màu chảy trong ống thũy tinh qua giai đoạn bị gợn sóng rồi bị cuộn xoáy và biến

mất (tức là đã hòa lẫn vào trong dòng nước chính ).Với mỗi độ mở của van VII lại tiếnhành quan sát hiện tượng đó và đọc những thông số như mục 7 .Chú ý mỗi lần chỉ tăngđộ mở của van VIImột chút để dảm bảo với mỗi chế độ ít nhất có được 3 giá trị lưulượng khác nhau.10.Đo nhiệt độ của nước bằng nhiệt kế11.Kết thúc thí nghiệm ,khó van VII và van IX.12.Tắt bơm ,báo cáo số liệu cho cán bộ hướng dẫn ,dọn dẹp vệ sinh trước khi về . IV.Kết quả-tính toán.

1.Công thức :

a.Vận tốc nước chảy trong ống được xác định theo công thức :Qtb

W= ,m/s78.5*Dtd

2

Trong đó :Qtb-lưu lượng nước trung bình chảy qua ống , m3/sQ-Tra bản ,nó phụ thuộc vào chiều cao h=h1-h0

Với h1-giá trị đo đạcho-giá trị cho trước h0=17

Dtd : dường kính tương đương của ống dẫn ,cm.Dtd =1.7cm

b..Tính giá trị chuẩn số Râynon theo công thức (1.1) ứng với các vận tốc khi-Dạng tia mực màu thẳng-Dạng tia mực màu gợn sóng-Dạng tia mực màu cuộn xoáy và tan lẫn trong nước2.Tính toán:

a. Chuẩn số Re

2




ν

d w.R e=

Với ρ

µ ν =

Mà:=

µ 0,818 cP = 0,818.10-3

(Ns/m2

) = 0,818.10-3

(Kg/m.s)(giá trị nàyđược tra từ sổ tay công nghệ và hóa học –Tập 1)

Và: )/(1000 3mkg = ρ ,d=1.7(cm )

Do đó : )(10.818,0 26

1000

10.818,03

sm−

==

−

ν

Vậy ta có :

Khi dạng tia mực màu thẳng thì:

Lưu lượng trung bình : Qtb = (4 + 4 + 3)/3 = 3.67 (Cm3

/s)

Vận tốc trung bình: )(016.0)7,1.(5,78

67.32

smW ==

Chuẩn số Re: 5,33210.818,0

.016,0.10.7,1Re

6

2

==−

−

Khi dạng tia mực gợn sóng đầu :

Lưu lượng trung bình: )(53

546 3 sCmQtb =

++=

Vận tốc trung bình: )(022,0)7,1.(5,78

52

smW ==

Chuẩn số Re: 2,45710.818,0

022,0.10.7,1Re

6

2

==−

−

Khi dạng tia mực chảy xoáy:

Lưu lượng trung bình: )(143

141414 3 sCmQtb =++

=

Vận tốc trung bình: )(062,0

)7,1.(5,78

142

smW ==

Chuẩn số Re: 5,128810.818,0

062,0.10.7,1Re

6

2

==−

−

3.Kết quả thí nghiệm và tính toán được ghi vào bảng sau:

3




Dạngtia mục

Số lầnđo

Lưulượngnước Q(cm3/s)

Lưulượngtrungbình

Nhiệtđộ

nước(t0c)

Độ nhớtnước µ (Ns/m

2)

Vận tốcw(cm/s)

Chs

rayR

h0 h1 h Q

Thẳng

1 17 17.6 0.6 4

3.67 25 0.818*10-3 0.016 332 17 17.6 0.6 43 17 17.5 0.5 3

Gợnsóngđầu

1 17 17.8 0.8 6

5 25 0.818*10-3 0.022 452 17 17.6 0.6 43 17 17.7 0.7 5

Cuộnvà tantrongnước

1 17 18.3 1.3 14

14 25 0.818*10-3 0.062 12

2 17 18.3 1.3 14

3 17 18.3 1.3 14

4




5




BÀI 3: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRỞ LỰC CỤC BỘ

6




2 g hCB ε = ----------

W32

Trong đó: ∆ h1 - Chênh lệch cột áp ống 3 & 4 ở bảng P – giá trị đo.

W3 , W4 – tính qua lưu lượng Q với từng loại ống.Q Q

W3 = ---------- , cm/s ; W4 = ----------78.5.d3

2 78.5.d42

Q – tra bảng phụ thuộc chièu cao h = h1 – h0

Với h1 – giá trị đoh0 =17 cm

d3=1.5 cmd4=2.6 cm

Tính toán: Q= 18 (tra bảng h= h1-h0=18.5-17=1.5)

102.05.1*5.78

18

5.1*5.78W¦

223 ===

Q (cm3/s)

034.06.2*5.78

18

*5.78W¦

22

4

4 ===

d

Q(cm3/s)

034.0

5.1*5.78

18

*5.78W¦

22

5

5 ===

d

Q(cm3/s)

102.06.2*5.78

18

6.2*5.78W¦

226 ===

Q(cm3/s)

Tương tự cho các Q còn lại.

8




BẢNG KẾT QUẢ :• Đột mở:

STT

Q(cm3/s) ∆ h1

(cm)W3(cm/

s)W4(cm/s)

hCB ζ

h0(cm)

h1(cm)

h(cm)

Q

1 17 18.5 1.5 18 -0.1 0.102 0.034 0.00050.000

10.100

4189.3

4

2 17 18.6 1.6 21 -0.2 0.119 0.04 0.00070.000

10.200

6277.9

3

3 17 18.5 1.5 18 -0.1 0.102 0.034 0.00050.000

10.100

4189.3

4

• Đột thu:

STT

Q(cm3/s)∆ h1

(cm)W5(cm/

s)W6(cm/s)

hCB

h0(cm)

h1(cm)

h(cm)

Q

1 17 18.5 1.5 18 0.3 0.034 0.102 0.00006 0.000530.299

5350

2 17 18.6 1.6 21 0.2 0.04 0.119 0.00008 0.000720.199

3624

3 17 18.5 1.5 18 0.3 0.034 0.102 0.00006 0.00053 0.29953

50

9

g

W

2

2

3

g

W

2

2

4

g

W

2

2

5

g

W

2

2

6




Bài 4: PHƯƠNG TRÌNH BECNULI

I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

1.Thông qua thí nghiệm hiểu được phương trình Becnuli.2. So sánh giữa lí thuyết và thực tế.3. Đánh giá các yếu tố tác động đến sự sai khác thực tế và lí thuyết và liên hệ tới

các thiết bị đo áp thông thường dạng pezomet và venturi.

II. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM.

1. Quan sát, tìm hiểu và kiểm tra toàn bộ hệ thống thiết bị bao gồm các điểm đo

áp suất thủy tĩnh và các ống pezomet tương ứng, cácvan khóa.2. Kiểm tra nguồn nước cung cấp (nước đầy các thùng điều tiết C,D,phễu nước ở thùng C luôn luôn có nước ở dạng bám đều quanh mép phễu) cho đủ thí nghiệm. Nếumực nước C,D thấp (không thấy nước) thì phải báo cho cán bộ hướng dẫn để vận hành

bơm và điều chỉnh van III, kiểm tra nhiệt kế.3. Đọc giá trị tại máy đo E.4. Mở van điều chỉnh lưu lượng VI sao cho các ống đo áp ở bảng P có độ chênh dễ

đọc (ít dao động) và mực nước trên các ống đo áp từ 1,2,.....,11 nằm trên đường ống thínghiệm M.

5. Đọc giá trị cột áp trên bảng P ghi vào bài thí nghiệm với bảng tương ứng.

6. Đọc giá trị h1 ở máy đo lưu lượng E.7. Tiến hành thí nghiệm với nhiều lưu lượng.8. Kết thúc thí nghiệm khóa van VII và van IX.

III. TÍNH TOÁN THÍ NGHIỆM

10




Bài này số liệu Q sai.Để khoảng thứ 5 rồi tập hợp lại làm thứ 6 nộp luôn hè.tại Trinhkhông có máy tính cũng không USP nên để ở máy huyền.OK

12




13




14




Bài số 6

CHƯNG LUYỆN LIÊN TỤC

I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

1. Số liệu thực nghiệm

Độ rượu vào: 60o

Độ rượu ra: 94

1 2 3

Lượng hỗn hợp đầu VF

(giọt/phút)215 208 148

15




Lượng hồi lưu VX (giọt/phút) 20 20 8

Lượng sản phẩm đỉnh VP

(giọt/phút)74 32 19

2. Bảng kết quả thí nghiệmQui đổi:

VF : 1 giọt≈ 0.1ml

VX và VP : 1 giọt≈ 0.2ml

STT

Nhiệtđộsản

phẩmđáytW

(oC)

Nhiệtđộ

hỗnhợp

vàotF

(oC)

Nhiệtđộsản

phẩmđỉnhtP

(oC)

Nồngđộsản

phẩm

đỉnhxP

phầnmol

Nồngđộsản

phẩm

đáyxW

phầnmol

Nồngđộ

hỗnhợp

đầuxF

phầnmol

Lượnghỗnhợp

đầuVF

10-3

(m3/s)

Lượnghồilưu

VX

10-3

(m3/s)

Lượngsản

phẩm

đỉnhVP

10-3

(m3/s)

1 100 58 79 0.83 0 0.32 0.358 0.111 0.2472 100 58 80 0.83 0 0.32 0.347 0.24 0.1073 100 58 80 0.83 0 0.32 0.247 0.184 0.063

TB 100 58 79.67 0.83 0 0.32 0.317 0.178 0.139

II. TÍNH TOÁN1. Tính cân bằng vật liệu của tháp

FXF = WXW +PXP

Mà XW = 0 ;

Do đó FXF = PXP

Suy ra 7.1545.0

926.0===

F

P

X

X

P

F

Trong đó:X p= 926.0

1)94.01(8.094.0

8.094.0=

×−+×

×

545.014.08.06.0

8.06.0=

×+×

×= F X

2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ

16




Xác định số đĩa lý thuyết:

a. Tìm chỉ số hồi lưu:

281.1139.0

178.0====

P

X X

X V

V

P

G R

b. Vẽ đường nồng độ làm việc

Đoạn luyện:

y=11 +

+

+ x

p

x

x

R

x x

R

R

y1281.1

83.0

1281.1

281.1

+

+

+

= x

Pt: 364.056.0 += x y

Đoạn chưng:

y= w

x x

x x

R

L x

R

L R

1

1

1 +

−−

+

+

Trong đó 0≈W x ; 7.1==

P

F L

Nên x y1281.1

7.1281.1

+

+=

Pt: x y 31.1=

Từ hai phương trình trên ta vẽ được các đường làm việc của đoạn chưng vàđoạn luyện

c. Vẽ đường nồng độ cân bằng

Dựa vào số liệu cân bằng lỏng - hơi trong sổ tay Quá trình thiết bị tập 2, ta vẽ

được đường nồng độ cân bằng của C2H5OH – nước

d. Xác định số đĩa lý thuyết trên đồ thị

Xuất phát từ xP ( hay xW ) bằng các đoạn nằm ngang và thẳng đứng giữa đường

cân bằng và các đường làm việc, đếm số tam giác thu được ta thu được số đĩa lý thuyết.

Dựa trên đồ thị ta đếm được có 11 đĩa lý thuyết

III. NHẬN XÉT THÍ NGHIỆMQua thí nghiệm, ta nghiên cứu chế độ làm việc của hệ thống chưng luyện loại

tháp chóp, tính cân bằng vật liệu và xác định được số đĩa lý thuyết của tháp.

17

ĐỒ THỊ XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2




18

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUỲÊN CHẤT-thao

Documents

Transcript of BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUỲÊN CHẤT-thao