TRÍCH YẾU: . I. 1.1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: 1.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 1.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: . 2.1. ĐỘ GIẢM ÁP CỦA DÒNG KHÍ: . 2.2. HỆ SỐ FCK THEO REC KHI CỘT KHO : . 2.3. ĐỘ GIẢM AP PCƯ KHI CỘT ƯỚT : 2.4. ĐIỂM LỤT CỦA CỘT CHEM : . III. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: . 3.1. SƠ ĐỒ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: . 3.2. CÁC SỐ LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN CỘT CHÊM: 3.3. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: . IV. 4.1. BẢNG SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 4.2. ĐỒ THỊ: . 15 4.2.1. ĐỒ THỊ LOG(PCK/Z) THEO LOG(G): . 15 4.2.2. ĐỒ THỊ LOG(FCK), LOG(FCƯ) THEO LOG(REC): 16 4.2.3. ĐỒ THỊ LOG() THEO L: 16 4.2.4. ĐỒ THỊ NGẬP LỤT: . 17 V. BÀN LUẬN: . 18 5.1. ẢNH HƯỞNG CỦA G LÊN ĐỘ GIẢM ÁP KHI CỘT KHÔ VÀ CỘT ƯỚT: . 18 5.2. MỤC ĐÍCH VÀ CÁCH SỬ DỤNG GIẢN ĐỒ F THEO RE: 19 5.3. SỰ LIÊN HỆ GIỮA CÁC ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT CÓ THEO DỰ ĐOÁN KHÔNG? NẾU KHÔNG HÃY GIẢI THÍCH LÝ DO. . 19 VI. PHỤ LỤC: 20 6.1. CHUYỂN ĐỔI LƯU LƯỢNG: 20 6.2. TÍNH FCK BẰNG CÔNG THỨC: . 20 6.3. TÍNH FCƯ BẰNG CÔNG THỨC: . 21 6.4. ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO ÁP SUẤT: . 21 6.5. TÍNH RECK BẰNG CÔNG THỨC: 21 6.6. TÍNH ĐIỂM LỤT CỦA CỘT CHÊM: 21 VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO: . 22 I. TRÍCH YẾU: Mục đích thí nghiệm: 1.1. Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất khả hoạt động cột chêm cách xác - định: o Ảnh hưởng vận tốc dòng khí lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) qua cột. o Sự biến đổi hệ số ma sát cột khô fck theo chuẩn số Reynolds (Re) dòng khí suy hệ thức thực nghiệm. o Sự biến đổi thừa số  liên hệ độ giảm áp dòng khí qua cột khô qua cột ướt theo vận tốc dòng lỏng. o Giản đồ giới hạn khả hoạt động cột (giản đồ ngập lụt gia trọng). 1.2. Phương pháp thí nghiệm: Cho dòng khí với lưu lượng khác qua cột có chứa vật chêm sứ. Lần lượt khảo sát độ giảm áp có dòng khí chuyển động qua cột (cột khô) có dòng khí chuyển động qua cột kết hợp với dòng lỏng chảy từ xuống với lưu lượng khác (cột ướt). 1.3. Kết thí nghiệm: G(%) L=0 L=0,2 L=0,4 L=0,6 L=0,8 L=1,0 L=1,2 L=1,4 L=1,6 10 20 13 18 24 30 12 13 16 19 18 22 34 37 56 40 18 20 26 41 36 40 70 102 160 50 28 32 39 63 58 89 142 60 38 47 57 96 100 167 70 48 64 100 150 200 80 62 88 138 335 90 76 109 225 100 94 155 BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM - II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 2.1. Độ giảm áp dòng khí: Độ giảm áp Pck dòng khí qua cột phụ thuộc vào vận tốc khối lượng G dòng khí qua cột khô (không có dòng chảy ngược chiều). Khi dòng khí chuyển động khoảng trống vật chêm tăng dần vận tốc độ giảm áp tăng theo. Sự gia tăng theo lũy thừa từ 1,8 đến 2,0 vận tốc dòng khí. Pck = Gn - Với n = 1,8 – 2,0. (1) Khi có dòng lỏng chảy ngược chiều, khoảng trống vật chêm bị thu hẹp lại. Dòng khí di chuyển khó khăn phần thể tích tự vật chêm bị lượng chất lỏng chiếm cứ. Khi tăng vận tốc dòng khí lên, ảnh hưởng cản trở dòng lỏng tăng lên đặn trí số tới hạn vận tốc khí, lúc độ giảm áp dòng khí tăng vọt lên. Điểm ứng với trị số tới hạn vận tốc khí gọi điểm gia trọng. Nếu tiếp tục tăng vận tốc dòng khí trị số tới hạn này, ảnh hưởng cản trở hỗ tương dòng lỏng dòng khí lớn, Pc tăng mau chóng không theo phương trình (1) nữa. Dòng lỏng lúc chảy xuống khó khăn, cột chêm điểm lụt. - Đường biểu diễn log(Pc/Z) (độ giảm áp suất dòng khí qua đơn vị chiều cao phần chêm cột) dự kiến trình bày hình 1. HÌNH ẢNH HƯỞNG CỦA G VÀ L ĐỐI VỚI ĐỘ GIẢM ÁP CỘT KHÔ P C 2.2. - Hệ số f c k theo Re c cột khô : Chilton Colburn đề nghị hệ thức liên hệ độ giảm áp dòng khí qua cột chêm khô với vận tốc khối lượng dòng khí qua cột. Pck  2f ck - G 2Z  h  w , N/m2 g Dh Z : chiều cao phần chêm, m. G : vận tốc khối lượng dòng khí dựa đơn vị tiết diện cột, kg/s.m2. Dh : kích thước đặc trưng vật chêm, m. g : khối lượng riêng pha khí, kg/m3. h : hệ số điều chỉnh dùng cho vật chêm rỗng. w : hệ số hiệu chỉnh ảnh hưởng thành cột lên độ xốp cột chêm. Sherwood tổng hợp kết số nghiên cứu đưa trị số sau cho vòng sứ Raschig: h = 0,35 w = - Tuy nhiên, Zhavoronkov đề nghị hệ thức khác xác đưa trị số độ xốp cột chêm vào hệ thức: Pck  2f ck G Z  G D e ; N/m2 Với:  De  a : độ xốp vật chêm. 4 a : đường kính tương đương vật chêm, m. : diện tích bề mặt riêng vật chêm, m2/m3. - Hệ số ma sát fck hàm số theo chuẩn số vô thứ nguyên Rec, với Rec tính theo công thức sau: Re c   - GD e 4G   a : độ nhớt dòng khí, kg/ms. Zhavoronkov xác định dòng khí chuyển từ chế độ chảy tầng sang chế độ chảy rối ứng với trị số Rec = 50. Trong vùng chảy rối, 50 < Rec < 7000 với cột chêm ngẫu nhiên. Ta được: f ck  - 3,8 Re c0, Tuy nhiên, hệ thức tổng quát không xác không xem xét toàn ảnh hưởng hình dạng vật chêm. 2.3. - Độ giảm áp  P c cột ướt : Sự liên hệ độ giảm áp cột khô Pck cột ướt Pcư biểu diễn sau: Pcư = Pck - Do dự kiến fcư = fck Với - : hệ số phụ thuộc vào mức độ xối tưới dòng lỏng L, kg/m2s/ Leva đề nghị ảnh hưởng L lên  sau:  = 10L hay - log = L Giá trị  tùy thuộc vào loại, kích thước, cách thức xếp vật chêm (xếp ngẫu nhiên hay theo thứ tự) độ lớn lưu lượng dòng lỏng L. Thí dụ với vật chêm vòng sứ Raschig 12,7mm, chêm ngẫu nhiên, độ xốp  = 0,586; giá trị L từ 0,39 đến 11,7 kg/m2s cột hoạt động vùng điểm gia trọng.  = 0,084 - Một số tài liệu biểu diễn phụ thuộc tỉ số p cö với hệ số xối tưới sau: p ck A  33 - 1,75 Re L  GL   F L  q   g Khi A< 0,3 cho vật chêm sứ có d < 30mm, ta có: p cö  p ck (1  A ) Re L  2.4. - 4G L Fa L Điểm lụt cột chêm : Khi cột chêm bị ngập lụt, chất lỏng chiếm toàn khoảng trống phần chêm, dòng chảy bị xáo trộn mãnh liệt, tượng bất lợi cho hoạt động cột chêm. Gọi giá trị GL tương ứng với trạng thái GL*. 1 2 Hình 2: Giản đồ lụt cột chêm - Zhavoronkov kết luận trạng thái ngập lụt xảy hai nhóm số sau có liên hệ định với cho cột.  f a  v G 0,    ck3  tñ    2g  L   Với L G G L fck : hệ số ma sát cột khô. v : vận tốc dài dòng khí trước vào cột, m/s. tđ : độ nhớt tương đối chất lỏng so với nước, tñ  l , chất lỏng  nöôùc nước tđ = 1. - Do liên hệ 1, 2 giản đồ log1 - log2 xác định giản đồ lụt cột chêm, phần giới hạn hoạt động cột chêm đường này. III. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 3.1. Sơ đồ thiết bị thí nghiệm: HÌNH SƠ ĐỒ THIẾT BỊ CỘT CHÊM - Thiết bị thí nghiệm gồm có: o Cột thủy tinh, bên vòng sứ Raschig xếp chêm ngẫu nhiên. o Hệ thống cấp khí gồm có:  Bơm (quạt) thổi khí BK.  Ống dẫn khí.  Áp kế sai biệt chữ U.  Lưu lượng kế khí F có độ chia từ 10 đến 100%. o Hệ thống cấp nước gồm: 3.2. -  Thùng chứa nước nhựa N.  Bơm chất lỏng BL.  Lưu lượng kế lỏng Fl có độ chia từ dến 2,4. Các số liệu liên quan đến cột chêm: Cột thủy tinh: o Đường kính d = 0,09 m. o Chiều cao H = 0,805 m. o Chiều cao phần chêm Z = 0,42 m. - Vật chêm xếp ngẫu nhiên, vòng Raschig đường kính 12,7mm, bề mặt riêng a = 370 – 380 m2/m3, độ xốp  = 0,586. - Đường kính ống thép đáy cột D = 0,09m. 3.3. Phương pháp thí nghiệm: - Khóa lại tất van lỏng (từ đến 4). - Mở van khóa van 6. - Cho quạt chạy phút để thổi hết ẩm cột. Tắt quạt. - Mở van 2, sau cho bơm chạy. - Mở van từ từ khóa van để điều chỉnh mức lỏng đáy cột ngang với ống định mức g. Tắt bơm khóa van 3. - Đo độ giảm áp cột khô: o Khóa tất van lỏng lại. Mở van van đóng. Cho quạt chạy từ từ mở van để chỉnh lưu lượng khí vào cột. o Ứng với giá trị lưu lượng khí chọn ta đọc Pck áp kế U theo mmH2O. Đo xong tắt quạt, nghỉ phút. - Đo độ giảm áp cột ướt: o Mở quạt điều chỉnh lưu lượng khí qua cột khoảng 15 – 20%. o Mở van cho bơm chạy. Dùng van VL lưu lượng kế để chỉnh lưu lượng lỏng (lưu lượng kế lỏng có vạch chia 0,1; 0,2; …;1,6). Nếu VL mở tối đa mà phao không lên dùng van để tăng lượng lỏng. o Ứng với lưu lượng lỏng chọn (ví dụ: 0,1; 0,2…) cố định, ta chỉnh lưu lượng khí đọc độ giảm áp Pcư giống Pck trước đó. Chú ý tăng lượng khí đến điểm lụt thôi.  Chú ý: - Trong trình đo độ giảm áp cột ướt cần canh giữ mức long đáy cột ổn định ¾ chiều cao đáy cách chỉnh van 4. Nếu cần, tăng cường van để nước cột thoát bình chứa (van dùng để xả nhanh giảm lưu lượng khí). - Khi tắt máy phải tắt bơm lỏng BL trước, mở tối đa van sau tắt quạt BK. - Nếu sơ xuất để nước tràn vào ống dẫn khí mở van xả nước phía bảng. IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 4.1. Bảng số liệu tính toán: G (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L=0 DP 12 18 28 38 48 62 76 94 L=0.2 DP 13 20 32 47 64 88 109 155 L=0.4 DP 16 26 39 57 100 138 225 L=0.6 DP 19 41 63 96 150 335 L=0.8 DP 18 36 58 100 200 L=1 DP 22 40 89 167 L=1.2 DP 13 34 70 142 L=1.4 DP 18 37 102 L=1.6 DP 24 56 160 BẢNG SỐ LIỆU THÔ L= G. % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 0,611 0,699 0,786 0,873 Pck, mmH2O 12 18 28 38 48 62 76 94 Pck, N/m2 19,620 68,670 117,720 176,580 274,680 372,780 470,880 608,220 745,560 922,140 Pck/Z, (N/m2)/m 46,714 163,500 280,286 420,429 654,000 887,571 1121,143 1448,143 1775,143 2195,571 fck (thực nghiệm) 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 3,751 3,709 3,592 3,599 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 10 Reck 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 347,915 397,618 447,320 497,022 L= G. % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,2 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 0,611 0,699 0,786 0,873 Pcư, mmH2O 13 20 32 47 64 88 109 155 Pcư, N/m2 19,620 78,480 127,530 196,200 313,920 461,070 627,840 863,280 1069,290 1520,550 Pcư/Z, (N/m2)/m 46,714 186,857 303,643 467,143 747,429 1097,786 1494,857 2055,429 2545,929 3620,357  fck fcư Recư 1,000 1,143 1,083 1,111 1,143 1,237 1,333 1,419 1,434 1,649 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 3,751 3,709 3,592 3,599 7,658 7,658 5,531 4,786 4,901 4,999 5,001 5,265 5,152 5,935 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 347,915 397,618 447,320 497,022  fck fcư Recư 1,000 1,143 1,333 1,444 1,393 1,500 2,083 2,226 2,961 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 3,751 3,709 3,592 7,658 7,658 6,807 6,222 5,973 6,062 7,814 8,256 10,636 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 347,915 397,618 447,320 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 0,2 L= G. % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0,4 G kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 0,611 0,699 0,786 Pcư mmH2O 16 26 39 57 100 138 225 Pcư N/m2 19,620 78,480 156,960 255,060 382,590 559,170 981,000 1353,780 2207,250 Pcư/Z (N/m2)/m 46,714 186,857 373,714 607,286 910,929 1331,357 2335,714 3223,286 5255,357 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 0,4 11 L= G. % 10 20 30 40 50 60 70 80 0,6 G kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 0,611 0,699 Pcư mmH2O 19 41 63 96 150 335 Pcư N/m2 29,430 88,290 186,390 402,210 618,030 941,760 1471,500 3286,350 Pcư/Z (N/m2)/m 70,071 210,214 443,786 957,643 1471,500 2242,286 3503,571 7824,643  fck fcư Recư 1,500 1,286 1,583 2,278 2,250 2,526 3,125 5,403 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 3,751 3,709 11,486 8,615 8,083 9,811 9,649 10,210 11,721 20,041 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 347,915 397,618 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 0,6 L= G. % 10 20 30 40 50 60 70 0,8 G kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 0,611 Pcư mmH2O 18 36 58 100 200 Pcư N/m2 19,620 88,290 176,580 353,160 568,980 981,000 1962,000 Pcư/Z (N/m2)/m 46,714 210,214 420,429 840,857 1354,714 2335,714 4671,429  fck fcư Recư 1,000 1,286 1,500 2,000 2,071 2,632 4,167 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 3,751 7,658 8,615 7,658 8,615 8,883 10,636 15,628 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 347,915 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 0,8 12 L= G. % 10 20 30 40 50 60 1,0 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 0,524 Pcư, mmH2O 22 40 89 167 Pcư, N/m2 29,430 88,290 215,820 392,400 873,090 1638,270 Pcư/Z, (N/m2)/m 70,071 210,214 513,857 934,286 2078,786 3900,643  1,500 1,286 1,833 2,222 3,179 4,395 fck 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 4,042 fcư 11,486 8,615 9,359 9,572 13,631 17,761 Recư 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 298,213 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,0 L G. % 10 20 30 40 50 1,2 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 0,437 Pcư, mmH2O 13 34 70 142 Pcư, N/m2 49,050 127,530 333,540 686,700 1393,020 Pcư/Z, (N/m2)/m 116,786 303,643 794,143 1635,000 3316,714  2,500 1,857 2,833 3,889 5,071 fck 7,658 6,700 5,105 4,307 4,288 fcư 19,144 12,444 14,464 16,751 21,748 Recư 49,702 99,404 149,107 198,809 248,511 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,2 L G. % 1,4 G, kg/s.m2 Pcư, mmH2O Pcư, N/m2 Pcư/Z, (N/m2)/m  fck fcư Recư 10 20 30 40 0,087 0,175 0,262 0,349 18 37 102 39,24 176,58 362,97 1000,62 93,429 420,429 864,214 2382,429 2,000 2,571 3,083 5,667 7,658 6,700 5,105 4,307 15,315 17,230 15,741 24,409 49,702 99,404 149,107 198,809 BẢNG 10 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,4 13 L G. % 10 20 30 40 1,6 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 Pcư, mmH2O Pcư, N/m2 Pcư/Z, (N/m2)/m  24 56 160 88,290 235,440 549,360 1569,600 210,214 560,571 1308,000 3737,143 4,500 3,429 4,667 8,889 fck 7,658 6,700 5,105 4,307 fcư 34,459 22,973 23,824 38,288 Recư 49,702 99,404 149,107 198,809 BẢNG 11 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,6 Mối liên hệ L Kết thực nghiệm Hệ số R2 Mối liên hệ G Kết thực nghiệm Hệ số R2 Pck/Z theo G LOG(Pcư/Z ) = 1,6421LOG(G) + 3,4134 0,9981  theo L 10% LOG() = 0,4014L - 0,1262 0,8285 0,2 LOG(PCK/Z) = 1,8253LOG(G) + 3,5812 0,9919 20% LOG() = 0,3321L - 0,0917 0,8204 0,4 LOG(PCK/Z) = 2,0549LOG(G) + 3,7928 0,9854 30% LOG() = 0,4178L - 0,064 0,9528 0,6 LOG(PCK/Z) = 2,1674LOG(G) + 4,0163 0,9728 40% LOG() = 0,5944L - 0,0914 0,931 0,8 LOG(PCK/Z) = 2,2573LOG(G) + 4,0119 0,9869 50% LOG() = 0,6372L - 0,0688 0,9611 LOG(PCK/Z) = 2,2066LOG(G) + 4,0786 0,9742 60% LOG() = 0,784L - 0,0791 0,9368 1,2 LOG(PCK/Z) = 2,062LOG(G) + 4,1626 0,9732 70% LOG() = 0,8306L - 0,0257 0,9911 1,4 LOG(PCK/Z) = 2,2511LOG(G) + 4,3337 0,9874 80% LOG() = 1,4514L - 0,1698 0,9656 1,6 LOG(PCK/Z) = 1,9919LOG(G) + 4,3618 0,9556 90% LOG() = 1,5738L - 0,1581 Pcư/Z theo G BẢNG 12 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG HỒI QUY 14 4.2. Đồ thị: 4.2.1. ĐỒ THỊ LOG(PCK/Z) THEO LOG(G): ĐỒ THỊ LOG(P CK /Z) THEO LOG(G) LOG(PCK/Z) 4,5 3,5 2,5 1,5 LOG(G) -1,200 -1,000 -0,800 -0,600 -0,400 L = (CK) L = 0,2 L = 0,4 L = 0,6 L = 1,0 L = 1,2 L = 1,4 L = 1,6 15 -0,200 L = 0,8 0,000 4.2.2. ĐỒ THỊ LOG(FCK), LOG(FCƯ) THEO LOG(REC): ĐỒ THỊ LOG(FCK),LOG(FCƯ) THEO LOG(REC) log(fck) hay log(fcư) 1,8 1,6 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 log(Rec) L = (CK) L = 0,2 L = 0,4 L = 0,6 L = 1,0 L = 1,2 L = 1,4 L = 1,6 4.2.3. ĐỒ THỊ LOG() THEO L: 16 L = 0,8 2,7 2,9 ĐỒ THỊ LOG() THEO L LOG() 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,4 1,6 1,8 L G = 10% G = 20% G = 30% G = 40% G = 50% G = 60% G = 70% G = 80% G = 90% G = 100% 4.2.4. ĐỒ THỊ NGẬP LỤT: 1 Đồ thị ngập lụt cột 1 theo cột 2 Đồ thị ngập lụt cột LOG(1) theo cột LOG(2) LOG(2) 0,2 0,15 -1 0,1 0,05 0 0,5 1,5 2 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1 -1,2 -1,4 -1,6 0,2 LOG(1) 17 0,4 V. BÀN LUẬN: Ảnh hưởng G lên độ giảm áp cột khô cột ướt: 5.1.  Dựa vào đồ thị ta thấy được:  Đối với cột khô (lúc dòng chảy ngược chiều) : Đồ thị log Pck/Z theo log G 4,000 y = 1,6421x + 3,4134 R² = 0,9981 3,000 2,000 1,000 -1,200 -1,000 -0,800 -0,600 log Pck/Z theo log G -0,400 -0,200 0,000 0,000 Linear (log Pck/Z theo log G) Đồ thị biểu diễn LOG(PCK/Z) theo LOG(G): Khi G tăng độ giảm áp tăng theo dạng đường thẳng y=1,6421x+3,4134 (R2=0,9981). Vậy kết thí nghiệm với lí thuyết.  Đối với cột ướt (lúc có dòng chảy ngược chiều) : ĐỒ THỊ LOG(P CK /Z) THEO LOG(G) LOG(PCK/Z) 4,5 3,5 2,5 1,5 LOG(G) -1,200 -1,000 -0,800 -0,600 -0,400 L = (CK) L = 0,2 L = 0,4 L = 0,6 L = 1,0 L = 1,2 L = 1,4 L = 1,6 Đồ thị biểu diễn LOG(PCƯ/Z) theo LOG(G): 18 -0,200 L = 0,8 0,000 o Khi G tăng độ giảm áp tăng theo đường ấp khúc, chia thành đoạn có độ dốc tăng rõ rệt (giống đoạn BC lý thuyết). Tuy nhiên L=0,2 đồ thị biểu diễn log (PCƯ/Z) theo log(G) gần tuyến tính. Nguyên nhân đó, dòng lỏng có lưu lượng nhỏ nên kết thí nghiệm gần với trường hợp cột khô. o Từ đồ thị trên, ta có nhận xét, L tăng điểm gia trọng đạt dễ (G* nhỏ). Do tượng ngập lụt dễ xảy ra. Điều phù hợp với lí thuyết giải thích: với vận tốc khí, ta tăng lưu lượng lỏng phần thể tích tự vật chêm bị lỏng chiếm chỗ nhiều hơn, dẫn đến tăng trở lực, giảm áp suất khí nhanh hơn. Do điểm gia trọng dễ đạt hơn. o Theo lí thuyết, đoạn sau điểm gia trọng, mật độ dòng đối lưu tăng (do vận tốc lưu chất tăng), làm tăng hiệu truyền khối. Do giai đoạn tốt cho trình truyền khối. Tuy nhiên, thực tế, đoạn thẳng có độ dốc lớn, khó kiểm soát nên dễ dẫn đến tượng ngập lụt. Vì người ta thường vận hành điểm gia trọng. 5.2. - Mục đích cách sử dụng giản đồ f theo Re: Giản đồ f theo Re lập nhằm mục đích biểu diễn phụ thuộc trở lực cột chêm vào lưu lượng dòng lưu chất.Nếu lưu lượng dòng lưu chất lớn hệ số ma sát hai pha tăng. Ngoài đồ thị nhằm mục đích chọn lưu lượng hợp lý để vận hành cho trở lực nhỏ nhất, nâng cao hiệu suất truyền khối cột chêm không bị lụt - Cách sử dụng giản đồ: Nếu biết hai giá trị Re hay f thi ta dùng giản đồ để xác định giá trị lại sau: Từ giá trị biết trục hoành (tung) ta kẽ đường thẳng song song với trục tung (hoành) cắt đồ thị f-Re điểm, từ điểm ta tiếp tục kẻ đường thẳng khác song song với trục hoành (tung) cắt trục đồ thị điểm nữa. Đọc giá trị vừa nhận , giá trị cần tìm. - Phạm vi ứng dụng: dòng khí hoạt động vùng chảy rối ( 50[...]... 4.2.4 ĐỒ THỊ NGẬP LỤT: 1 Đồ thị ngập lụt của cột 1 theo cột 2 Đồ thị ngập lụt của cột LOG(1) theo cột LOG(2) LOG(2) 0,2 0,15 -1 0,1 0,05 0 0 0,5 1 1,5 2 2 -0,8 -0,6 -0,4 0 -0,2 -0,2 0 -0,4 -0,6 -0,8 -1 -1,2 -1,4 -1,6 0,2 LOG(1) 17 0,4 V BÀN LUẬN: Ảnh hưởng của G lên độ giảm áp khi cột khô và cột ướt: 5.1  Dựa vào đồ thị ta thấy được:  Đối với cột khô (lúc này không có dòng chảy ngược chiều)... Trong quá trình đo độ giảm áp của cột ướt cần canh giữ mức long 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 BL trước, mở tối đa van 4 sau đó tắt quạt BK - Nếu sơ xuất để nước tràn vào ống dẫn khí thì mở van xả nước ở phía bảng IV KẾT QUẢ THÍ... đối giống với lý thuyêt những vẫn có sai số: o Lưu lượng dòng khí và lỏng cấp vào cột chêm không ổn định o Cột nước duy trì đáy cột không đảm bảo bằng ¾ mức tối đa o Đọc áp suất từ áp kế chữ U chưa chính xác Nhất là giá trị gần điểm gia trọng o Lưu lượng kế lỏng không chặt nên lúc đo ở chế độ không có dòng lỏng vào cột chêm thì vẫn có một ít chất lỏng rò rỉ vào o Ma sát giữa dòng khí có tốc độ lớn với... Z Trong đó:  =0,568 : độ xốp của vật chêm 20 De  4 a : đường kính tương đương của vật chêm, m a =375 m2/m3: diện tích bề mặt riêng của vật chêm, m2/m3 Z = 0,42 m 6.3 : chiều cao phần chêm Tính f c ư bằng công thức: fcư = .fck Tính  bằng công thức: Pcư = .Pck 6.4 Đổi đơn vị đo áp suất: 1N/m2 =1 mmH2O/10000* 9,81*104 6.5 Tính Re c k bằng công thức: Re c  6.6 GDe   4G a Tính điểm lụt của cột. .. thức: Re c  6.6 GDe   4G a Tính điểm lụt của cột chêm:  f a  v 2 G 0, 2  1   ck3  tñ    2g  L 2  L G 21 G L 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 22 ... đích biểu diễn sự phụ thuộc của trở lực cột chêm vào lưu lượng của dòng lưu chất.Nếu lưu lượng của dòng lưu chất càng lớn thì hệ số ma sát giữa hai pha càng tăng Ngoài ra đồ thị còn nhằm mục đích chọn được lưu lượng hợp lý để vận hành sao cho trở lực là nhỏ nhất, nâng cao hiệu suất truyền khối và cột chêm không bị lụt - Cách sử dụng giản đồ: Nếu biết được một trong hai giá trị Re hay f thi ta có thể... đoạn BC trong lý thuyết) Tuy nhiên tại L=0,2 thì đồ thị biểu diễn log (PCƯ/Z) theo log(G) gần như tuyến tính Nguyên nhân là do khi đó, dòng lỏng có lưu lượng nhỏ nên kết quả thí nghiệm gần với trường hợp cột khô o Từ đồ thị trên, ta có nhận xét, khi L tăng thì điểm gia trọng đạt được càng dễ (G* càng nhỏ) Do đó hiện tượng ngập lụt càng dễ xảy ra Điều này phù hợp với lí thuyết và được giải thích: với...o Khóa 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 o Ứng với mỗi giá trị lưu lượng khí đã chọn ta đọc Pck trên áp kế U theo mmH2O Đo xong tắt quạt, nghỉ 5 phút - Đo độ giảm áp khi cột ướt: o Mở quạt và điều chỉnh lưu lượng khí qua cột khoảng 15 – 20% o Mở van 1 và cho bơm chạy Dùng... TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,4 13 L G % 10 20 30 40 1,6 G, kg/s.m2 0,087 0,175 0,262 0,349 Pcư, mmH2O Pcư, N/m2 Pcư/Z, (N/m2)/m  9 24 56 160 88,290 235,440 549,360 1569,600 210,214 560,571 1308,000 3737,143 4,500 3,429 4,667 8,889 fck 7,658 6,700 5,105 4,307 fcư 34,459 22,973 23,824 38,288 Recư 49,702 99,404 149,107 198,809 BẢNG 11 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN KHI CỘT KHÔ L = 1,6 Mối liên hệ L Kết quả thực nghiệm. .. lỏng thì phần thể tích tự do giữa các vật chêm càng bị lỏng chiếm chỗ nhiều hơn, dẫn đến tăng trở lực, giảm áp suất khí nhanh hơn Do đó điểm gia trọng dễ đạt được hơn o Theo lí thuyết, trong đoạn sau điểm gia trọng, mật độ dòng đối lưu tăng (do vận tốc lưu chất tăng), làm tăng hiệu quả truyền khối Do đó đây là giai đoạn tốt cho quá trình truyền khối Tuy nhiên, trong thực tế, đoạn thẳng này có độ dốc . của cột chêm, phần giới hạn hoạt động của cột chêm dưới đường này. III. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 3.1. Sơ đồ thiết bị thí nghiệm: 7 HÌNH 3 SƠ ĐỒ THIẾT BỊ CỘT CHÊM. P CƯ KHI CỘT ƯỚT : 4 2.4. ĐIỂM LỤT CỦA CỘT CHEM : 5 III. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 6 3.1. SƠ ĐỒ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: 6 3.2. CÁC SỐ LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN CỘT CHÊM: 8 3.3 ống thép ở đáy cột D = 0,09m. 3.3. Phương pháp thí nghiệm: - Khóa lại tất cả van lỏng (từ 1 đến 4). - Mở van 5 và khóa van 6. - Cho quạt chạy trong 5 phút để thổi hết ẩm trong cột. Tắt quạt.