zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Khoa học tự nhiên

Tiểu luận cơ lưu chất ngành hóa

Chia sẻ: Nguyen Ha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

Báo xấu

254
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những vật liệu tham gia vào các quá trình công nghệ có một loạt những tính chất lý học riêng của nó (trọng lượng riêng, độ nhớt,.v.v…) còn trạng thái của chúng và những điều kiện thực hiện các quá trình thì được đặc trưng bởi những thông số khác nhau (tốc độ, nhiệt độ, áp lực .v.v…)

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận cơ lưu chất ngành hóa

GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP.TPHCM TRUNG TÂM MÁY VÀ THIẾT BỊ HÓA CHẤT BỘ MÔN CƠ LƯU CHẤT BÀI TIỂU LUẬN: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ NGUYÊN VÀ ỨNG DỤNG Giáo Viên Hướng Dẫn:Th.s NGUYỄN HỮU TRUNG Sinh Viên Thực Hiện: Nhóm 3. 1. Nguyễn Hà Nhóm Trưởng MSSV: 10321531 2. Nguyễn Thị Tường Vy Thành viên MSSV: 10374771 3. Phạm Thị Nguyệt Thành Viên MSSV: 10376431 4. Nguyễn Thị Hồng Diễm Thành Viên MSSV: 10025392 5. Nguyễn Phúc Chiêu Ân Thành Viên MSSV: 10352481 6. Huỳnh Thụy Hải Thanh Thành Viên MSSV: 10314161 7. Ngô Thị Ngọc Nữ Thành Viên MSSV: 10370901 8. Trần Thị Ngoc Sương Thành Viên MSSV: 10345991 9. Trần Thị Thành Thành Viên MSSV: 10372981 10. Đào Văn Túc Thành Viên MSSV: 10 Niên Khóa: 2010 – 2014 TP. Ngày 21 tháng 12 năm 2010. Lớp DHHO6BLT. Trang 1
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 MỤC LỤC Phần I: Phương Pháp Phân Tích Thứ Nguyên. 1.1 Thứ nguyên các đại lượng lý học… ….........................................................Trang..5. 1.2. Những đơn vị đo cơ học cơ bản và dẫn xuất trong các hệ thống khác nhau ghi trong bảng 1……………………………………………………………… Trang..5..; 6... 1.3 Phương pháp phân tích…………….....................................................Trang..6..; 9... Phần II: Ứng dụng vào trong bài tập………Trang….. 10..;.11. Lớp DHHO6BLT. Trang 2
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ NGUYÊN 1.1 THỨ NGUYÊN CÁC ĐẠI LƯỢNG LÝ HỌC Những vật liệu tham gia vào các quá trình công nghệ có một lo ạt nh ững tính chất lý học riêng của nó (trọng lượng riêng, độ nhớt,.v.v…) còn trạng thái của chúng và những điều kiện thực hiện các quá trình thì được đặc trưng bởi những thông s ố khác nhau (tốc độ, nhiệt độ, áp lực .v.v…) Những đại l ượng lý h ọc và nh ững thông số này có thể đo bằng những đơn vị khác nhau. Khi thành lập hệ thống các đơn vị người ta xuất phát từ ba đơn vị cơ bản độc lập đối với nhau là: các đơn vị độ dài, thời gian, trọng kh ối hay l ực. theo quy chu ẩn quốc gia hiện hành, được phép dùng ba hệ thống đơi vị để đo các đại lượng cơ học: Hệ thống MKS mà những đơn vị cơ bản của nó là mét, ki-lô-gam (trọng a. khối), giây. Hệ thống CGS mà những đơn vị cơ bản của nó là mét, gam (trọng b. khối),giây. Hệ thống MKGS, mà những đơn vị cơ bản của nó là mét, ki-lô-gam lực, c. giây. Trong thực tế kỹ thuật thường người ta dùng hệ thống đơn vị MKGS. Ngoài ra còn cho phép dùng những đơn vị đo ngoài hệ thống, mà nh ưng đơn vị này là những bội số và ước số của các đơn vị cơ bản và dẫn xuất. 1.2. NHỮNG ĐƠN VỊ ĐO CƠ HỌC CƠ BẢN VÀ DẪN XUẤT TRONG CÁC HỆ THỐNG KHÁC NHAU GHI TRONG BẢNG 1. Bảng 1: Những đơn vị đo cơ học trong các hệ thống khác nhau. Lớp DHHO6BLT. Trang 3
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 Biễu diễn đơn vị trong hệ thống Công thức thứ nguyên trong hệ thống Đại lượng Mét, ki-lô-gam lực, Xăng – ti – mét, CGS MKGS gam, giây CGS. giây MKGS Độ dài 1cm 1m L L Trọng khối FT2L – 1 1g M 2 KG.giây 1kg = 9,80665m Thời gian 1 giây 1 giây T T Tốc độ LT - 1 LT – 1 1cm/giây 1m/giây Gia tốc 1cm/giây2 1m/giây2 LT - 2 LT – 2 Lực LMT - 2 1KG F gcm 1dyn = 1 giây2 L2MT - 2 Công 1KG.m LF gcm 2 1erg = giây 2 Công suất L2MT - 3 LFT – 1 KG.m gcm 2 1erg =1 1 giây giây3 giây Áp suất L – 1MT - 2 L – 2F dyn KG 1bar (b) = 1 2 1 m2 cm g =1 cm.giây2 Bởi vì những kết quả đo một đại lượng lý học bất kỳ nào điều phụ thuộc vào đối tượng đo; cho nên muốn xác định những tỉ lệ th ức về số l ượng gi ữa các đ ại lượng với nhau cần phải giả thiết trước hệ thống đơn vị nào được lấy làm cơ sở đo lường. Biểu diễn một đại lượng lý học cho trước đổi qua những đại lượng được lấy làm gốc của hệ thống đơn vị qui định gọi là thứ nguyên c ủa đ ại l ượng đó.Trong trường hợp này thứ nguyên đại lượng lý học không những phụ thuộc vào bản chất của chính đại lượng đó mà còn phụ thuộc vào h ệ th ống đơn v ị được dùng. Nh ư th ế đại lượng vật lý ấy có thể có thứ nguyên khác ở những hệ thống đơn vị khác nhau. Khi nguyên cứu những quá trình công nghệ, trong một s ố trường h ợp, th ứ nguyên của các đại lượng lý học cho phép thành lập những tổng hợp nào đấy. Muốn vậy để hợp lý hóa cho phép ta ký hiệu 3 đại lượng cơ bản – đ ộ dài, th ời gian và trọng khối (hay lực) dưới dạng chung độc lập với hệ thống đơn vị: L – độ dài,T – thời gian, M – trọng khối, F – lực, trong đó có thể biểu diễn một đại lượng lý học bất kỳ như sau : Lớp DHHO6BLT. Trang 4
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 Tốc độ [w] =[ LT – 1] Gia tốc [a] = [LT – 1] Lực [f] = [MLT – 2] Công suất [N] = [ML2T – 3] Những công thức này gọi là công thức của thứ nguyên, còn các ch ỉ số c ủa s ố mũ trong các công thức này là chỉ sự tương ứng của thứ nguyên của đại lượng đã cho đối với đại lượng được lấy làm đại lượng cơ bản. 1.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH: 1.3.1.Trọng lượng riêng: Trọng lượng một đơn vị thể tích chất lỏng hay chất khí gọi là trọng lượng riêng của chúng (γ) Ta kí hiệu: G - Trọng lượng chất lỏng hay chất khí, tính bằng kG: V – Thể tích chất lỏng hay chất khí, tính bằng m3 Vậy thì, thứ nguyên của trọng lượng riêng được tính theo đẳng thức: G =γ V G Từ đó: = ML – 3 [γ] = V Trong đó: * G = M (thứ nguyên theo hệ CGS) * V = L – 3 (thứ nguyên theo hệ CGS) * Đơn vị: [kG/m3] Người ta biểu thị trọng lượng riêng không những bằng đơn vị kỹ thuật (kG/m3) mà còn bằng những đơn vị khác: kG/dm3, G/cm3, T/m3. Quan hệ giữa các đơn vị khác nhau của trọng lượng riêng được biểu diễn như sau: 1000kG/m3 = 1kG/dm3 = 981 dyn/cm3. 1.3.2. Trọng khối riêng: Khối lượng một đơn vị thể tích chất lỏng hay chất khí gọi là trọng khối riêng của chúng và ký hiệu là ρ. Người ta tìm thấy thứ nguyên của trọng khối riêng từ đẳng thức: m = ρV kGf N [ρ = ] hay 3 3 m m (theo hệ thống đơn vị MKGS) Từ đó: F Thứ nguyên: [ p] = L3 G Thay trị số m = g (ở đây g – là gia tốc trọng trường (trọng lực) tính bằng γV γ m G ρ = V = gV = gV ⇒ ρ = g m/giây2 và G =γ V ), nên ta có: Lớp DHHO6BLT. Trang 5
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 kG.giây 2 (theo đơn vị MKGS) Hay là: ρ = m4 F .T 2 Khi đó thứ nguyên: [ p ] = L4 1.3.3. Độ nhớt: Sự chuyển động của chất lỏng chủ yếu phụ thuộc vào độ nh ớt c ủa nó, tức là phụ thuộc vào lực ma sát nội, ma sát này phát sinh khi có s ự chuy ển đ ộng tương đối của những lớp chất lỏng lân cận, và phụ thuộc vào lực liên kết của các phần tử riêng biệt. Theo định luật Niu – tơng, lực ma sát nội là lực đ ược xu ất hi ện khi m ột l ớp ch ất lỏng này di chuyển tương đối với một lớp chất lỏng khác, tỉ lệ thuận với tốc độ di chuyển tương đối và đại lượng bề mặt tiếp xúc của các chất đó. nó phụ thuộc vào các tính chất của chất lỏng và không phụ thuộc vào áp suất. Ta ký hiệu: K – lực ma sát nội; F – Bề mặt tiếp xúc của các lớp chất lỏng; W – tốc độ di chuyển của chất lỏng; N – khoảng cách giữa các lớp chất lỏng chuyển động; Vậy thì, định luật Niu – tơng được biểu diễn bằng phương trình: dw K =µF dn Ở đây μ – là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào tính chất của chất lỏng và gọi là hệ số độ nhớt hay gọi đơn giản là độ nhớt; dw - gia số ( đạo hàm) tốc độ ; dn K dn Khi đó: μ = (1) F dw Lấy: F = 1 cm2; n = 1cm ; w = 1cm/giây. Từ đó: μ = K Tức ta tìm được trị số độ nhớt tuyệt đối, biểu thị bằng dyn.giây/cm2 Theo phương trình (1) thì độ nhớt của chất lỏng nào mà trong đó một lực 1 dyn làm cho các lớp chất lỏng có bề mặt 1cm 2, dịch chuyên lớp này so với lớp khác một Lớp DHHO6BLT. Trang 6
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 đoạn là 1cm, với tốc độ tương đối giữa chúng là 1cm/giây, thì gọi là đơn vị tuyệt đối của độ nhớt động học.Đơn vị tuyệt đối của độ nhớt động học gọi là Poa. Do đó: Trong hệ thống đơn vị CGS, độ nhớt có thứ nguyên. dyn.giây g.cm giây g 1 poa = [ ]=[ . 2 ]=[ ] 2 2 cm giây cm cm.giây kG.giây FT [ µ] = = 2 (thứ nguyên theo hệ thống Hay MKGS) cm 2 L Đơn vị: N.s/m Ngoài ra con có một số đơn vị: kp.s 9,81N .s = = 98,1 p = 9810cp 1 m2 m2 kg .giây NS kps = 2 =10 p =1000cp = 0,102.[ µ] = 2 1 m.s m m Mối quan hệ giữa độ nhớt động lực học μ và độ nhớt động học ν µ ν= ρ µ L2 Vậy thì, Thứ nguyên: ν = = ρ T FT µ= (L – là độ dài (cm) và T - là thời gian (giây)) Trong đó: L2 m2 Đơn vị: ν = s 1.3.4. Sức căng bề mặt. Trên bề mặt các chất lỏng ở mức độ này hay mức độ khác đều có thể hiên tính chất đặc biệt của lớp bề mặt.Những phần t ử nằm bên trong chất lỏng, do sức hút tương hỗ nhau, nên trung bình gây ra áp suất bằng nhau theo mọi phương hướng, còn những phân tử nằm tại lớp bề mặt bị các ph ần t ử c ủa lớp bên trong hút với một lực lớn hơn so với phía môi trường xung quanh. Do đó ở lớp bề mặt có xuất hiện một lực hướng theo chiều thẳng góc v ới b ề mặt. Tác d ụng của những lực này biểu thị khuynh hướng bảo vệ bề mặt của vật chất. Khi tăng mức độ phân tán của vật chất rắn và lỏng thì bề mặt của chúng tăng lên nhiều đồng thời các tính chất bề mặt cũng tăng lên tương ứng. Sức tăng b ề măt v ật thể đồi hổi phải tiêu tốn công. Đại lượng công này ứng với một đơn v ị b ề m ặt g ọi là sức căng bề mặt và ký hiệu bằng chữ σ. Nếu công biểu diễn bằng kG.m còn diện tích bề mặt bi ểu di ễn b ằng m 2 thì sức căng bề mặt có thứ nguyên: Lớp DHHO6BLT. Trang 7
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 kG.m kG F [σ] = = 2= 2 m m L kG [σ] = Đơn vị: m Công có thể biểu thị bằng erg, còn diện tích bề măt là cm 2 ,trong trường hợp này sức căng bề mặt còn có thứ nguyên là: erg dyn.cm dyn 1 gcm F [σ] = = = = = . cm 2 cm 2 cm 2 giây 2 LT 2 cm dyn [σ] = Đơn vị: cm Khi đó: 1kG/m = 9810dyn/cm Thứ nguyên nhận được của σ chứng tỏ rằng sức căng bề mặt có thể xem nh ư lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của lớp bề mặt. PHẦN 2: ỨNG DỤNG THỨ NGUYÊN VÀO TRONG BÀI TẬP 2.1. Xác định độ nhớt động học của khí cacbonnic theo h ệ đ ơn v ị k ỹ thu ật ở nhiệt độ t = 30oc và áp suất P = 5,28 at(tuyệt đối) Giải: Nếu bỏ qua sự thay đổi của độ nhớt do áp suất, tra bảng đồ thị hình PL.1. Nh ận được độ nhớt ở 300c và μ = 0,015 cP = 15.10 -6 kg/ms. Khối lượng riêng của khí cacbonnic ở điều kiện đầu bài: 44.273.5, 28 ρ= = 9, 05kg / m3 22, 4.303.1, 033 Từ kết quả thu được tính độ nhớt động học ta có: µ 15.10 −6 ν= =1, 66.10 −6 m 2 / s = ρ 9, 05 2.2. Xác định độ nhớt của hỗn hợp khí nóng có thành phần thể tích : 16% CO ; 5% O2 79N2 ; ở nhiệt độ 400oc và áp suất tuyệt đối 1 at. 2 Giải: (Độ nhớt của từng cấu tử trong hỗn hợp được xác định theo đồ thị hình PL.9 như sau (ở 400oC): μ CO2 = 0,035 cP; μN2 = 0,0335 cP Lớp DHHO6BLT. Trang 8
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 Độ nhớt của hỗn hợp được xác định theo công thức: M hh 0,16.44 0, 05.32 0, 79.28 = + + = 902, 5 µhh 0, 035 0, 039 0, 0335 Khối lượng phân tử của hỗn hợp: Mhh = 0,16.44 + 0,05.32 + 0,79.28 =30,8 Vậy độ nhớt của hỗn hợp khí nóng ở 400oC là 30,8 = 0, 034cP = 34.10 −6 kg / ms = 902, 5 2.3. Một vật có khối lượng 2kg trọng lượng 19N, giá trị của gia tốc trọng trường ở độ cao là bao nhiệu. Giải: F 19 Ta có: F = mg ⇒g = = = 9, 5m / s 2 m 2 2.4. Một hình côn như hình vẽ, h = 1m và D = 0,8m có ch ứa th ể tích c ủa 150 kg dầu. Tìm khối lượng riêng và trọng lượng riêng của dầu. Giải: Khối lượng riêng: m m 150 m = ρ.V ⇒ρ = = = = 985, 7( kg / m 2 ) 2 2 1D 1 (0,8) V .π.h .π.1 34 3 4 γ Trọng lượng riêng: ρ = g ⇒ γ = ρ g = 897,5 × 9,81 = 8786,8( N / m ) 2 2.5. Một khối chất lỏng cân nặng 2500kgf và có tỉ tr ọng là δ = 0,8. kh ối lượng và thể tích của khối lỏng đó bao nhiêu. Giải: Khối lượng của chất lỏng: Lớp DHHO6BLT. Trang 9
GVHD:Th.s Nguyễn Hữu Trung Sinh Viên Thưc hiện:Nhóm 3 a a = 2500.9,81 ⇒m = = 2500( kg ) g ρlong γ δ = 0,8 = = long ⇒ρlong = 0,8.103 = 800( kg / m 2 ) ρH O γ H O 2 2 m 2500 m = ρ ⇒V = = = 3,125(m 3 ) V ρ 800 2.6. Một chất lỏng nén trong 1 xylanh có thể tích 1000cm 3 ở áp suất 1MN/m2 và thể tích 995cm3 ở áp suất 2MN/m2. Xác định muduyn đàn hồi của chất lỏng đó. Giải: V1 = 1000cm3 = 10 – 3 m3 V2 = 0,995.10 – 3 cm3 P1 = 106 N/m2 P2 = 2.106 N/m2 ∆P (2 − 1).106 = −10−3. Muduyn đàn hồi: K = −V1 = 200.106 ( N / m 2 ) −3 ∆V (0,995 − 1).10 Lớp DHHO6BLT. Trang 10

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng

172 tài liệu

837 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.