CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1) Các số liệu đo được trong thí nghiệm này cũng như dòng chảy của lưu chất
có ổn định được không? Tại sao?
Dòng chảy lưu chất không ổn định vì lưu lượng do bơm cung cấp không đều,
nhiệt độ thí nghiệm của lưu chất thay đổi
2) Nêu các đặc điểm của áp suất thủy tĩnh.
Áp suất thủy tĩnh được định nghĩa là lực pháp tuyến tác dụng lên một đơn vị
diện tích
Áp suất thủy tĩnh có hai tính chất:
1. Áp suất thủy tĩnh tác dụng thẳng góc với diện tích chịu lực và hướng
vào bên trong diện tích ấy.
2. Trị số áp suất thủy tĩnh tại một điểm bất kỳ không phụ thuộc hướng đặt
của diện tích chịu lực tại điểm này.
3) Ống venturi có cấu cấu tạo thế nào và được sử dụng để làm gì?
Ống Venturi bao gồm ba phần chính:
1. Đầu vào:
Có dạng hình nón, hội tụ dần về phía họng ống.
Giúp tăng tốc độ dòng chảy và giảm áp suất.
2. Họng ống:
Là phần có tiết diện nhỏ nhất của ống Venturi.
Tại đây, tốc độ dòng chảy đạt giá trị lớn nhất và áp suất đạt giá trị thấp nhất.
3. Đầu ra:
Có dạng hình trụ hoặc hình nón, giúp khuếch tán dòng chảy.
Giúp chuyển đổi năng lượng động năng của dòng chảy thành năng lượng áp
suất
Ống Venturi được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm:
1. Đo lưu lượng:
Đây là ứng dụng phổ biến nhất của ống Venturi.
Nguyên tắc hoạt động dựa trên sự thay đổi áp suất khi dòng chảy đi qua phần hẹp của
ống.
Dựa vào sự chênh lệch áp suất này, có thể tính toán được lưu lượng dòng chảy.
2. Tạo ra lực hút chân không:
Ống Venturi được sử dụng để tạo ra lực hút chân không trong các hệ thống như:
Hệ thống phun sương: Hút hóa chất vào hệ thống.
Hệ thống hút bụi: Hút bụi bẩn vào bộ lọc.
Hệ thống vận chuyển vật liệu: Hút vật liệu từ nơi này sang nơi khác.
3. Tăng lưu lượng khí:
Ống Venturi được sử dụng để tăng lưu lượng khí trong các hệ thống như:
Hệ thống thông gió: Giúp tăng cường lưu thông không khí trong nhà, văn phòng, nhà
máy,...
Hệ thống sấy: Giúp tăng tốc độ sấy khô vật liệu.
4. Bơm và trộn chất lỏng:
Ống Venturi có thể được sử dụng để bơm và trộn các chất lỏng.
Nguyên tắc hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất giữa đầu vào và họng ống.
Ngoài ra, ống Venturi còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như:
Nông nghiệp: Tưới tiêu tự động cho cây trồng.
Y tế: Hỗ trợ các thiết bị y tế như máy thở.
Công nghiệp: Hệ thống lọc bụi, hệ thống phun nhiên liệu,...
4) Màng chắn có cấu tạo như thế nào? Dùng để làm gì?
Màng chắn trong mạch lưu chất là một thiết bị được đặt trong đường ống để tạo ra sự
thay đổi đột ngột về tiết diện dòng chảy. Khi lưu chất chảy qua màng chắn, tốc độ của
nó sẽ tăng lên và áp suất sẽ giảm xuống. Sự thay đổi áp suất này có thể được sử dụng
để đo lưu lượng của lưu chất.
Màng chắn thường được làm bằng kim loại, nhựa hoặc cao su. Chúng có nhiều kích
cỡ và hình dạng khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
Màng chắn trong mạch lưu chất có cấu tạo bao gồm các bộ phận chính sau:
1. Thân màng chắn: Thân màng chắn thường được làm bằng kim loại, nhựa hoặc cao
su. Nó có dạng đĩa với một lỗ ở giữa. Kích thước và hình dạng của lỗ này sẽ quyết
định lưu lượng tối đa mà màng chắn có thể đo được.
2. Lỗ màng chắn: Lỗ màng chắn là nơi dòng chảy bị thu hẹp đột ngột. Kích thước và
hình dạng của lỗ này rất quan trọng đối với độ chính xác của phép đo lưu lượng.
3. Các gờ sắc bén: Các gờ sắc bén được tạo ra ở mép lỗ màng chắn. Chúng giúp tạo ra
sự thay đổi đột ngột về tốc độ dòn nữg chảy
Màng chắn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:
●Đo lưu lượng nước và khí trong các đường ống: Màng chắn là một trong những
thiết bị đo lưu lượng phổ biến nhất được sử dụng trong các nhà máy công
nghiệp, tòa nhà và hệ thống tưới tiêu.
●Đo lưu lượng các chất lỏng khác: Màng chắn cũng có thể được sử dụng để đo
lưu lượng các chất lỏng khác như dầu, xăng và hóa chất.
●Kiểm soát lưu lượng: Màng chắn có thể được sử dụng để kiểm soát lưu lượng
của lưu chất trong một hệ thống.
Ví dụ:
Trong một nhà máy nước, màng chắn được sử dụng để đo lưu lượng nước trong các
đường ống chính.
Trong một nhà máy lọc dầu, màng chắn được sử dụng để đo lưu lượng dầu thô và các
sản phẩm dầu mỏ.
Trong một hệ thống tưới tiêu, màng chắn được sử dụng để đo lưu lượng nước tưới cho
các cánh đồng.
5) Ngoài màng chắn và venturi còn có lưu lượng kế nào khác không? Nêu tên
và phạm vi ứng dụng của chúng.
Lưu lượng kế đĩa: Loại này sử dụng một đĩa mỏng được đặt trong dòng chảy. Chênh
lệch áp suất giữa hai mặt đĩa sẽ tạo ra lực tác động lên đĩa, từ đó có thể tính toán được
lưu lượng.
Lưu lượng kế vách mỏng: Loại này sử dụng một vách mỏng được đặt trong dòng
chảy. Chênh lệch áp suất giữa hai mặt vách mỏng sẽ tạo ra lực tác động lên vách
mỏng, từ đó có thể tính toán được lưu lượng.
Lưu lượng kế Pitot: Loại này sử dụng một ống Pitot để đo áp suất tổng và áp suất
tĩnh của dòng chảy. Chênh lệch giữa hai áp suất này sẽ cho biết tốc độ dòng chảy, từ
đó có thể tính toán được lưu lượng.
6) So sánh độ chính xác khi đo của 2 loại lưu lượng kế: màng chắn và venturi.
Giải thích.
Lưu lượng kế ventury chính xác hơn vì:
-Hệ số lưu lượng của ventury lớn hơn màng chắn.
-Ventury có hẹp đầu, trong khi màng chắn lại co thắt đột ngột
=> Ventury ít tổn thất hơn.
7) Dựa vào cấu tạo của lưu lượng kế màng chắn và venturi, cho biết hệ số lưu
lượng loại nào lớn hơn? Tại sao?
Do ventury co hẹp dần, màng chắn co hẹp đột ngột nên hệ số lưu lượng của ventury
lớn hơn của màng chắn.
8) Nguyên lý đo lưu lượng bằng màng chắn và ống venturi như thế nào? Đây là
đo trực tiếp hay gián tiếp ?
Nguyên tắc chung của hai dụng cụ này là dùng sự giảm áp suất của lưu chất khi
chảy qua chúng để đo lưu lượng.
Vận tốc trung bình ở vị trí sau ống được tính theo công thức tổng kê năng lượng:
Trong đó:
C: hệ số của màng chắn và venturi, tùy thuộc vào chế độ chảy Re.
Delta P: Độ giảm áp suất qua màng chắn hay venturi, N/m2
g: Trọng lượng riêng của lưu chất, N/m3
: Tỉ số giữa đường kính cổ venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên đường kính
ống
Do đó lưu lượng qua màng chắn hay qua venturi:
Phép đo lưu lượng này là phép đo gián tiếp thông qua độ giảm áp của cột nước.
9) Dựa vào phương trình nào để đưa ra công thức tính lưu lượng từ tổn thất
áp suất? Tính như thế nào?
Công thức cho mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy và áp suất trong hệ thống chất lỏng
được đưa ra bởi phương trình Bernoulli:
(với ông có van)