THỦY KHÍ
Hoàng Văn Hà
Các công thức cơ bản
• Khối lượng riêng
Kg/m3
• Trọng lượng riêng
N/m3
• Khối lượng riêng chất khí
Kg/m3
• Hỗn hợp chất lỏng
» 1, 2 ...- khối lượng riêng của từng cấu tử » x1, x2 ...- thành phần thể tích
Tính nén và sự dãn nở do nhiệt độ và áp suất của lưu chất
12/14/2012 3
Độ nhớt và sự ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất
12/14/2012 4
Ví dụ 1
• SO2, x1=0,1; SO3, x2=0,9
• t=400oC, p=1,2 atm, 1 atm = 9.81N/m2
ρ =? • C3H8, x1=0,05; C2H6, x2=0.05, CH4, x3=0.9
• t=25oC, p=3 atm,
ρ =?
12/14/2012 5
, N
Độ nhớt
• Độ nhớt động lực
• S - diện tích tiếp xúc giữa các lớp lưu chất, m2; • gradient vận tốc, s-1; • - hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào tính chất của lưu
chất, gọi là độ nhớt động lực, N.s/m2.
• Độ nhớt động học
12/14/2012 6
12/14/2012 7
• Công thức
pavlop và cách xác định độ nhớt thông qua chất lỏng chuẩn
• Độ nhớt chất khí
12/14/2012 8
Sức căng bề mặt
12/14/2012 9
Sức căng bề mặt
12/14/2012 10
Chất lỏng phi neuton
• Chất lỏng dẻo • Chất lỏng biến dạng – Chất lỏng xúc biến – Chất lỏng lưu ngưng
• Chất lỏng đàn hồi
12/14/2012 11
Chất lỏng không nhớt
• Không nhớt • Không nén tuyệt đối • Không giãn nở theo nhiệt độ
12/14/2012 12
TĨnh học chất lưu
• Áp suất thuỷ tĩnh
– Khái niệm
– Tính chất
• Áp suất thủy tĩnh hướng vuông góc với diện tích
chịu lực và hướng vào mặt đó
• Đại lượng của áp suất thủy tĩnh không phụ thuộc vào hướng đặt của diện tích chịu lực (vào góc nghiêng của diện tích)-
Định luật Pascal: áp suất tác dụng tại một điểm bằng nhau theo mọi hướng.
12/14/2012 13
Phương trình vi phân cân bằng ơle
z
O
Phương trình cân bằng ơle
p
x
y
12/14/2012 14
Phương trình cơ bản của thủy tĩnh học
• Phương trình cơ bản
• Chiều cao áp suất
12/14/2012 15
Phân bố áp suất trong chất lỏng tĩnh
12/14/2012 16
Tĩnh học chất lưu
• Mặt đẳng áp
• Chiều cao pezômét
12/14/2012 17
Tĩnh học chất lưu
• Áp suất tuyệt đối, p
• Áp suất dư, pd
• Áp suất chân không, pck
12/14/2012 18
Các ứng dụng cơ bản của thuỷ tĩnh học
• Bình thông nhau
• Máy ép thuỷ lực
12/14/2012 19
Áp lực trên các bề mặt
p0
O
x
h
hc
hD
P
dS
x
z
xC
zC
α
C D
xD
zD
z
S
12/14/2012 20
Áp lực trên các bề mặt
• Áp lực
• Điểm đặt lực
12/14/2012 21
Hình
Diện tích S
Mômen quán tính IC-C đối với trục C-C đi qua tâm
b
d
C
C
bd
bd3/12
d/2
bh/2
bh3/36
h
C
C
h/3
b
R
C
C
R2/4
R2
12/14/2012 22
Ví dụ • Determine the resultant force due to the water acting on the 1m by 2m rectangular area AB shown in the diagram below.
• A vertical cylindrical tank 2m diameter has, at the
bottom, a 0.05m diameter sharp edged orifice for which the discharge coefficient is 0.6. – a) If water enters the tank at a constant rate of 0.0095 cumecs find the depth of water above the orifice when the level in the tank becomes stable.
– b) Find the time for the level to fall from 3m to 1m above the
orifice when the inflow is turned off.
– c) If water now runs into the tank at 0.02 cumecs, the orifice
remaining open, find the rate of rise in water level when the level has 23 reached a depth of 1.7m above the orifice.
12/14/2012
Ví dụ 2
• Độ chân không 8000 N/m2 • Áp suất đáy 120000 N/m2 ρ = 1.2 g/cm3, h = ?
h
12/14/2012 24
Ví dụ 3
• Tính áp lực trung bình trên các mặt
12/14/2012 25
12/14/2012 26
Ví dụ 4
3 m
1 m
12/14/2012 27
Ví dụ 5: Tách dung môi
ρD=790 g/cm3
h1=0.3 m
h2=?
ρN=1 g/cm3
12/14/2012 28
Ví dụ 6: Xác đinh tỷ trọng riêng
h1 = 100 mm h2 = 120 mm ρ1 = 1g/cm3 ρ2 = ? g/cm3
h2
h1
29
Kiểm tra giữa kỳ
Nước ρ = 1000 kg/m3
2
1
h = 32 mm
Thủy ngân, ρ = 13600 kg/m3
Tính áp suất chênh lệch giữa điểm 1 và điểm 2
12/14/2012 30
THỦY ĐỘNG HỌC
• Chuyển động không ổn định • Chuyển động ổn định – Chuyển động đều – Chuyển động không đều
12/14/2012 31
THỦY ĐỘNG HỌC
• Các thông số cơ bản
– Lưu lượng thể tích: Q (m3/s), là lượng chất lỏng đi qua tiết diện ngang trong một đơn vị thời gian.
– Tốc độ trung bình: u (m/s), là lượng chất lỏng đi qua một đơn vị diện tich tiết diện ngang trong một đơn vị thời gian.
» S: Diện tích tiết diện ngang (m2) – Lưu lượng khối lượng: w(kg/s)
14/12/2012 32
THỦY ĐỘNG HỌC
• Bán kính thủy lực:
» S: diện tích tiết diện ngang, m2 » : chu vi, m
• Ống tròn:
» d: đường kính ống » Đường kính tương đương với các kênh dẫn không phải dạng ống: dtd = 4rtl.
33 12/14/2012
Thủy động học
• Chế độ chuyển động của chất lỏng
– Thí nghiệm Renol:
• Van mở nhỏ: chất lỏng chuyển động theo một
hướng song song với trụ ống
• Van mở chuyển song
to: các phần tử chất lỏng động theo hai hướng song với trục ống và hướng bán kính
h, không đổi
34
Thủy động học
• Chuẩn số Raynol
» u (m/s), d (m), ρ (kg/m3), » μ (Ns/m2): Độ nhớt động lực • Chuẩn số Re không có thứ nguyên • Re < 2300 chất lỏng chuyển động theo chế độ dòng. • Re > 10000 chất lỏng chuyển động theo chế độ xoáy • 2300 < Re < 10000 chế độ quá độ
12/14/2012 35
Thủy động học
• Chất lỏng chuyển động trong ống • Chuyển động dòng utb = 0,5 umax • Chuyển động xoáy utb = 0.8 umax • Chất lỏng chuyển động xoáy có thể tồn tại lớp biên
lớp quá độ và lớp xoáy
12/14/2012 36
Ví dụ
1. Xác định chế độ dòng chảy của dầu trong đường ống với các thông số sau
a. Φ=40x4mm, u=0,8m/s, ρ=800kg/m3, η=1,24cpoa b. Φ=110x5mm
2. Xác định chế độ dòng chảy chất lỏng trong hình vành khăn của thiết bị truyền nhiệt biết: ống ngoài Φt=60mm, ống trong Φn=20mm, độ nhớt 0,8 cpoa, tốc độ khối w=600kg/m2s
12/14/2012 37
Ví dụ
• Xác định tốc độ chuyể động của dầu mỏ đi
trong ống có
• Φ=63,0x7,5mm, Re=2300, d=0,963, η=35cpoa
12/14/2012 38
Phân tích chuyển động chất lỏng-Chuyển động của một phần tử chất lỏng
12/14/2012 39
Phân tích chuyển động chất lỏng-Vận tốc các đỉnh
z
C
D
dz
uz
ux
A
B
dx
O
x
12/14/2012 40
Phân tích chuyển động chất lỏng
• Biến dạng độ dài
z
D
C
dz
C'
uz
ux
A
B'
B
dx
O
x
12/14/2012 41
Phân tích chuyển động chất lỏng
• Biến dạng góc
z
C'
(dα-d)/2
D'
D
C
C''
dα
D''
dz
B'
(dα+d)/2
B''
A
B
d
dx
(dα+d)/2
O
x
42
Phân tích chuyển động chất lỏng
• Tốc độ quay
• Định lý thứ nhất của Helmholtz
12/14/2012 43
Các phương trình cơ bản về chuyển động chất lỏng
• Phương trình vi phân liên tục
z
C
G
F
B
dz
H
D
ux
dy
E
A
dx
y
O
x
12/14/2012 44
Các phương trình cơ bản về chuyển động của chất lỏng
• Phương trình liên tục
– PT vi phân liên tục tổng quát
– Dòng chảy ổn định ρ tại một toạ độ không đổi
theo thời gian
– Dòng chảy ổn định (chất lỏng không nén), ρ không
đổi
12/14/2012 45
Phương trình cơ bản về chuyển động chất lỏng
• Phương trình liên tục dòng chảy (cân bằng lưu lượng)
u2
2
2
S2
1 2
u1
1
S1
1
• Chất lỏng không nén v1S1=v2S2 • Chất lỏng nén được ρ1v1S1= ρ2v2S2
12/14/2012 46
12/14/2012 47
Phương trình Bernoulli với chất lỏng lý tưởng chuyển động
• Do mất mát ma sát nên với chuyển động
thực ta có
12/14/2012 48
Phương trình Bernoulli
• Điều kiện dòng chảy ổn định, chất lỏng không nén được
và lực khối có thế.
• PT Bernoulli là một dạng của định luật bảo toàn năng
lượng
12/14/2012 49
Ứng dụng pt Bernoulli
• Ống piezometer và ống Pitot
12/14/2012 50
Ứng dụng pt Bernoulli
• Ống tĩnh Pitot
12/14/2012 51
Ứng dụng pt Bernoulli
• Ống Venturi
12/14/2012 52
C. Vận chuyển chất lỏng
• Khái niệm chung
– Bơm được sử dụng để vận chuyển chât lỏng từ địa điểm này tới địa điểm khác. Tùy theo đặc điểm cấu tạo bơm được phân loại thành • Bơm thể tích: chất lỏng được hút và đẩy do một bộ phận chuyển động tịnh tiến hoặc quay tròn làm thể tích trong bơm thay đổi.
• Bơm ly tâm: chất lỏng được hút và đẩy do lực li tâm, lực ly tâm này gây ra do một guồng máy.
• Các loại bơm: xoáy ốc, hướng trục, màng,
vít trục
12/14/2012 53
I. Bơm thể tích
• Bơm pít tông – Cấu tạo
Lưới lọc, van một chiều, ống hút, van hút, thân bơm, xi lanh, pít-tông, cán pít tông, tay biên, trục quay, ống đẩy, van đẩy, bầu khí.
– Nguyên tắc làm việc
• Dựa vào chêng lệch áp suất • Khi trục quay 1 vòng thì có 1 lần hút 1 lần đẩy • Bom pit tong.mp4
12/14/2012
• Nhược điểm: làm việc không liên tục • Sự phụ thuộc năng suất vào vòng quay
12/14/2012 55
• Bơm pít tông tác dụng kép
– Cấu tạo – Nguyên tắc hoạt động – Một vòng hai lần hút hai lần đẩy – Ưu điểm: Làm việc đều hơn – Nhược điểm: có nhiều van là vị trí dễ hỏng hóc Để làm viê cj liên tục người ta ghép 3 bơm tác dụng đơn trên một trục khuỷu mà cán của bơm này các cán của bơm kia 1 góc 120 độ
12/14/2012 56
• Tính toán cho bơm pít tông
p1
h hút
» ph: áp suất tác dụng lên pít tông lúc hút » pđ: áp suất tác dụng lên pí tông lúc đẩy » pa: áp suất ngoài trời tác dung lên măt thoáng » p1: áp suất trong bể » uh: vận tốc chất lỏng đi trong ống hút (m/s) » uđ: tốc độ chất lỏng đi trong ống đẩy (m/s) » Hlt (m): chiều cao áp suất toàn phần bơm
u2
p đ - ph
p1 - pa
đ - u2
h
Hlt= ——— = ——— + ———— + hhút +hđẩy +
h đẩy
ρg
2g
ρg hmh + hmđ
pa
u2
p đ - ph
p1 - pa
đ - u2
h
Hlt= ——— = ——— + ———— + hhh +hm
ρg
ρg
2g
12/14/2012 57
• Bể chứa ngoài trời pa = p1 • Khi ống hút và ống đẩy bằng nhau: uh=uđ • Hlt = hhh + hm
• Năng suất bơm: • Q (m3/s) • F: diện tích tiết diện pít tông • f: Diện tích thiết diện cán pít tông • S: khoảng chạy của pít tông trong xilanh • n: số vòng quay trong 1 giây • η: Hiệu suất Pít tông đơn. Qlt = F.S.n; Qtt = F.S.n .ηbơm Pít tông tác dụng kép Qtt = (2F-f).S.n.ηbơm
12/14/2012 58
• Công suất động cơ:
Hlt.Qlt.ρ.g
H.Q.ρ.g
N đc = ———— = ————; (u)
ηcđ.ηb.ηđc
η
Ntt = β.Nđc thắng lực lỳ (ma sát nghỉ)
N (ku) β <1 1 - 5 5 - 50 > 50
1,5 - 2,0 1,2 - 1,5 1.15 - 1,2 1,1
12/14/2012 59
Chiều cao hút
p1
ph
tb
h
h đẩy
» Ctb: Vận tốc trung bình của pít tông C2 pa u2 — + — = —— + ———— + hhút +hmh ρg 2g
u2
ρg pa - ph
2g h - C2
tb
Ctb
ρg
2g
h hút
hhút = ——— + ———— - hmh ρg Chiều cao hút phụ thuộc vào áp suất khí quyển pa, áp suất hút ph tức là phụ thuộc vào áp suất hơi.
pa
Khi áp suất hơi bão hòa bằng áp suất ph thì bơm không
hoạt động
60
II. Bơm ly tâm
1. Cấu tạoBom ly tam cau tao.mp4
Lưới lọc, van một chiều, ống hút, thân bơm, guồng quay (vòng ngoài guồng, cánh guồng, vòng trong guồng), trục quay, ống đẩy
2. Nguyên tắc làm việc
Guồng lệch tâm với vỏ, rãnh không đều nhau. Khi guồng quay thì gây ra lực li tâm đưa chất lỏng từ trong ra ngoài thành guồng, để lại ở tâm của guồng áp suất âm. dưới tác dụng của sự chênh lệch áp suất giữa mặt thoáng và tâm guồng chất lỏng đi qua lưới lọc 1, va một chiều 2, theo ống hút đi vào tâm guồng. Do đó đối với các loại bơm ly tâm trước khi bơm phải mồi
bơm, đổ chất lỏng đầy trong thân bơm
12/14/2012 61
– Nghiên cứu chuyển động: Bom ly tam dong
chay.mp4
Trong bơm chất lỏng tham gia hai chuyển động
- chuyển động từ tâm ra ngoài thành - chuyển động quay theo guồng, chất lỏng chuyển động trong phần rãnh giữa hai cánh. để hạn chế sự va đập của chất lỏng vào thành vỏ người ta làm cánh cong về phía trước.
- Ưu điểm: Làm việc đều, trong thân bơm
không có van do đó có thể dùng để bơm chất lỏng bẩn, cặn bã, trục bơm có thể nối trực tiếp với trục động cơ, tốc độ 1400-2000 vòng/phút 62
- Nhược điểm: chiều cao áp suất thấp
12/14/2012
12/14/2012 63
2. Tính toán cho bơm li tâm
wh, wđ: tốc độ chất lỏng vào và ra bơm w’1, w’2: tốc độ chất lỏng đi vào, đi ra rãnh guồng u1, u2, tốc độ dài vành trong, vành ngoài c1, c2: tốc độ thực của chất lỏng Phương trình cơ bản bơm ly tâm u2 c2 cosα2 - u1c1 cos α1 Hlt = ————————————
g
c1
u2
u1 α1
Để giảm thất thoát áp suất cánh guồng và tốc độ quay được tối ưu để: α1 = 90o, α2 = 12 - 15º
w’1
hhh
α2 c2
u2 C2 cosα2 Hlt = —————
g
w’2
Chiều cao áp suất toàn phần
w2
pđ - ph
p1 - pa
đ - w2
h
p1
Hlt = ————— = ————— + ————— + hhh + hm
ρg
ρg
2g
Chiều cao hút
2-w2
h
pa
ph
c1
uđ,pđ
hhh
hhút = —— - (—— + ——— + hm)
Ho
ρg
ρg 2g
uh,ph
hhút
2-w2
h
pa
phơi
c1
hhút < —— - (—— + ——— + hm)
pa
ρg 2g
ρg hhút = f(pa) Coi ph = pbh tại điểm sôi pbh = pa hhút = 0, hhút phụ thuộc vào nhiệt độ, t tăng hhút giảm.
65 12/14/2012
Công suất động cơ: Q.H. ρg Nđc = ———— (u) η
η = ηb x ηđc x ηcđ
12/14/2012 66
Đặc tuyến của bơm
η N H
H-Q
η -Q
N-Q
- Năng suất bơm Q phụ thuộc vào nhiều thông số: Chiều cao áp suất H, công suất N, Hiệu suất η, -Mục đích đạt hiệu suất lớn nhất, tối thiểu > 75% - Các công thức lý thuyết ko hoàn toàn đúng mà phải dựa và thực nghiệm.
Q thích hợp
Q
không tồn tại ở bơm hiện đại
12/14/2012 67
Đặc tuyến chung của bơm li tâm
P
Một bơm hoạt động với một hệ đường ống nhất định.
H
Đường P-P chỉ hiệu suất
η = const
cực đại.
P
n1
n2
n3
n4
n5
n6
Q
12/14/2012 68
Đặc tuyến mạng ống
H
A
Đặc tuyến mạng ống H=f(Q) H = Hhh + Hp + Hm H = Hhh + Hp + kQ2 Q2: là tối ưu
Hvan
Hm
Hhh+ Hp
Q1
Q2 Q3
12/14/2012 69
Ghép bơm song song
H
Dùng để tăng năng
A
suất bơm
Q1 B Hhh+ Hp Q1 Q12 12/14/2012 70 Ghép bơm nối tiếp H A B • Dùng để tăng
chiều cao áp
suất của hai
bơm Hhh+ Hp Q1 Q12 12/14/2012 71 Hiện tượng xâm thực • Khi bơm hoạt động tạo áp suất âm ở tâm 12/14/2012 72 Các loại bơm • Bơm hướng trục:
– Đơn giản, Hm nhỏ,
– Tuần hoàn dung dịch trong các nồi cô đặc • Q = 0.10-25 m3/s, H = 2-6 m, η ~ 90 % • Bơm xoáy lốc 12/14/2012 73 Một số loại bơm chuyên dụng 12/14/2012 74 Vận chuyển và nén khí 1. Máy nén khí p2 Chỉ số nén ép: i= ─── p1 12/14/2012 75 Chỉ số nén của một số máy – Chỉ số nén khí
• Máy nén khí
• Máy thổi khí
• Quạt khí – Phân loại máy nén
• Theo cấu tạo
• Theo định hướng của trục
• Theo loại khí nén 12/14/2012 76 • Với khí lí tưởng
» pV=nRT
• Với khí thực » (p+a/v2)(v-b)=nRT
• Các phương pháp nén khí » Nén đẳng nhiệt
» Nén đoạn nhiệt
» Nén đa biết 12/14/2012 77 • AB đoạn nén đẳn p2 nhiệt T p1 • AC đoạn nén đoạn C T2’ nhiệt D T2’’ • AD đoạn nén đa biến T1=T2 B A O S 12/14/2012 78 3. Nhiệt độ sau khi nén • Quá trình đẳng nhiệt (°K): T1=T2
• Quá trình đoạn nhiệt: 𝑘−1
𝑘 , °K k: chỉ số đoạn nhiệt 𝑇2 = 𝑇1 𝑝2
𝑝1 • Quá trình đa biến 𝑚−1
𝑚 , °K m: chỉ số đa biến 𝑇2 = 𝑇1 𝑝2
𝑝1 p1, p2 là áp suất tuyệt đối bằng áp suất dư cộng áp suất khí quyển. 12/14/2012 79 Công tiêu hao trong quá trình nén • Công tiêu hao trong quá trình nén một kg khí
– Công nén đẳng nhiệt (J/kg): 𝐿đ𝑛 = 𝑝1𝑉1ln 𝑝2
𝑝1 – Công nén đoạn nhiệt: – Công nén đa biến: 12/14/2012 80 Máy nén Piston • Sơ đồ cấu tạo
• Nguyên tắc tác dụng
• Chu trình lý tưởng p 3 3’ 3’’ p2 4 p1 1 2 » 12: hút khí
» 23: nén khí đẳng nhiệt
» 23’:nén khí đa biến
» 23’’: nén khí đoạn nhiệt
» 34: đẩy khí
» 41: giãn khí v 12/14/2012 81 • Chu trình thực tế – do tồn tại khoản trống giữa piston và xi lanh chứa khí có áp suất p2 – khi piston chuyển động để hút khí trong p 3 4 p2 p1 khoảng trống có áp suất p2 giãn nở tới p1 gọi
là thể tích khoảng hại.
» 12:
» 23:
» 34:
» 41: 1 2 v 12/14/2012 82 5. Hiệu suất thể tích của máy nén λ và
các nhân tố ảnh hưởng • Ký hiệu – Vo thể tích xilanh
– Thể tích piston quét trên xilanh p 3 4 p2 p1 1 2 » Vh: Thể tích hút thực tế
» λo Hiệu suất thể tích của máy nén
» Vh=λoV1
» ε: hệ số khoảng hại
x=(Vo-Vh)/V1=(Vo- λoV1)/V1 xV1 v εV1 Vh=λoV1
V1 Vo 12/14/2012 83 0 = 1 - • Nén đa biến: pVm = const
– Tại điểm 4: p2(εV1)m
– Tại điểm 1: p1(xV1)m
→ p2(εV1)m = p1(xV1)m
Cùng với ε=(Vo-V1)/V1; x=(Vo- λoV1)/V1
→ p2/p1 càng lớn thì hiệu suất thể tích λo càng nhỏ
p2/p1~43 thì λo =0
Trong thực tế tỉ số này bằng 5-8 12/14/2012 84 • Công suất máy nén GL » N=───── (ku)
1000η • Năng suất máy nén λ. F. S.n
» Qtt= ───── (m3/s)
60 12/14/2012 85 Bài tập
1. Hồ sơ kỹ thuật bơm ly tâm ghi Q=80m3/h, H=30m, công suất N=12 kW, n=980
vòng/phút. Hãy xác định năng suất, chiều
cao áp suất, công suất khi số n tăng lên
1450 vòng/phút. 2. Xác định công suất yêu cầu của máy nén
piston để nén 350m3/h (đktc). Khí nén là
NH3, p1=2 atm, p2=12 atm (áp suất tuyệt
đối), T1=-10°C, T2=? Khí lý tưởng, k=Cp/Cv=1,29 12/14/2012 86 Một số máy nén khí 4 • Máy nén nhiều cấp p 5’ 5 5’’ p3 3 4 p2 » I Xi lanh cấp thấp, II piston cấp thấp,
III xi lanh cấp cao, IV piston cấp cao p1 » V Thiết bị làm lạnh
» Các quá trình: 1-2, 2-3, 4-3, 4-5, 25’, 1 2 2-5’’ v 12/14/2012 87 • Quạt li tâm
– Cấu tạo • Guồng quay
• Vỏ quạt
• Trục quay
• Cánh cong – Phân loại • Áp suất thấp: p<100 N/m2
• Áp suất tb: p=103-3.103N/m2 – Tùy theo áp suất tạo ra mà độ cong, bề dày,
chiều cong của cánh quạt có cấu tạo khác
nhau. Áp suất thấp độ cong quay ra sau, áp
suất cao độ cong quay ra trước. 88 12/14/2012 Guồng số 8 • Cấu tạo • 1. Guồng chủ động
• 2. Guồng bị động
• 3. Vỏ • Hoạt động – hai guồng so le, khít nhau, quay ngược chiều nhau – Cấu tạo đơn giản năng suất 2-800 m3/phút
– Tạo áp suất thấp 12/14/2012 89 Loại vòng chất lỏng • Cấu tạo » 1. Guồng
» 2. Trục quay
» 3. Vỏ
» 4. Vòng chất lỏng
» 5. Cánh guồng • Hoạt động • Trong vỏ đổ chất lỏng ½ thể tích 12/14/2012 90 • Guồng có cánh khi quay dưới tác dụng của lực li
tâm văng chất lỏng ra ngoài thành tạo thành vòng
chất lỏng. Giữa cánh guồng và bề mặt cong chất
lỏng tạo thành các túi kín có thể tích to nhỏ khác
nhau. – Cửa ống hút thông vào vị trí túi kín lớn
– Cửa ống đẩy thông vào vị trí túi kín nhỏ • Khi guồng quay thể tích túi khí nhỏ dần khi nhỏ nhất thì tiếp xúc với ống đẩy – Ưu điểm: Chế tạo đơn giản, dễ gia công lắp
ghép, dùng để vận chuyển chất khí có độ ăn
mòn hóa học cao, dùng trong máy hút chân
không 12/14/2012 91 Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất • Khái niệm và các phương pháp phân riêng
• Hệ lỏng không đồng nhất là hệ gồm có hai pha – Pha phân tán
– Pha liên tục • Các hệ phân tán được phân loại tùy theo tính chất hạt phân tán – Hệ huyền phù » Huyền phù thô
» Huyền phù trung bình
» Huyền phù đục
» Dung dịch keo 12/14/2012 92 – Hệ nhũ tương
– Hệ bọt • Phương pháp phân tách hệ lỏng không đồng nhất
– Lắng
– PP lọc
– Li tâm 12/14/2012 93 Lắng
• 1. Tốc độ lắng của hạt Nước trong
Huyền phù » d: đường kính hạt
» ρh: Khối lượng riêng của hạt
» ρo: Khối lượng riêng môi trường
» μo: Độ nhớt môi trường
» ξ: hệ số trở lực • Lực tác động lên hạt:
• Lực cản môi trường: » ξ=f(Relg) 12/14/2012 94 • Relg ≤ 2 lắng stock, ξ=24/Re
• 2 2. Xác định tốc độ lắng
Khi hạt rơi ổn định FA=R – Ar chuẩn số acsimet không thứ nguyên 12/14/2012 95 • Lắng Stock Re=2, ξ=24/Re=12, Ar=36
• 2 ulg=φu hình cầu
Hạt tròn φ=0.7
hạt có cạnh φ=0.66
Hạt hình kim φ=0.58
Hạt tấm phẳng mòng φ=0.49 12/14/2012 96 • Cân bằng vật chất trong máy lắng – Ký hiệu lượng dung dịch vào máy lắng Ghh, lượng dung dịch sạch thu được Gs, lượng cặn
Gc có nồng độ tương ứng: xhh, xs, xc • Theo ĐL bảo toàn vật chất • Ghh=Gs+Gc
• Ghh.xhh=Gs.xs+Gc.xc 12/14/2012 97 4. Cấu tạo máy lắngsedimentation tank.flv – Loại răng cào • Cấu tạo 1. Bể chứa huyền phù, 2. Trục quay, 3. Cán cào, 4. Răng cáo, 5. Rãnh nước trong • Tốc độ: n=0.02-0.05 vòng/phút
• Hoạt động: khi quay đưa bã vào tâm
• Ưu điểm năng suất cao (nhà máy giấy) – Loại tấm nghiên • Cấu tạo: 1 phòng, 2. Tấm nghiêng
• Tấm nghiêng kéo dài đường đi và thay đổi hướng chuyển động • hạt va đập vào tấm nghiêng mất động năng và rơi xuống đáy • Đơn giản tuy nhiên có năng suất thấp 12/14/2012 98 – Loại hình nón • Cấu tạo 1. Thân hình trụ, 2. nón ép, 3. khe – Góc nghiêng hình nón > góc ma sát để các hạt trượt lắng xuống – Nước đi qua khe vào tâm ra ngoài 12/14/2012 992. Cơ sở vật lý các quá trình nén
Công suất, năng suất máy nén
