Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình và Thiết bị - Mạch lưu chất

Nội dung text: Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình và Thiết bị - Mạch lưu chất

1. MẠCH LƯU CHẤT 1. Nêu các phương pháp làm giảm trở lực trên đường ống dẫn? Trở lực trên đường ống dẫn : Lv 2 8L Trở lực ma sát: DP   Q2 m 2gD 2 gD5 v 2 l v 2 Trở lực cục bộ: DP   td c 2g 2gD Các phương pháp làm giảm trở lực trên đường ống dẫn : 1 Giảm L bằng cách chọn đường ống ngắn nhất. 5 2 Tăng D. Vì trở lực do ma sát tỷ lệ nghịch với D nên khi tăng D ít thì DPm giảm rất nhiều. Tuy nhiên, D tăng thì giá cả tăng nên cần chọn D thích hợp. 3 Giảm l. + Hệ số trở lực l tỷ lệ thuận với m. Chất lỏng muốn giảm trở lực thì tăng nhiệt độ. Mà tăng nhiệt độ quá cao thì sẽ tạo bọt trong chất lỏng, gây va đập thủy lực nên làm tăng trở lực, cho nên cũng cần chọn nhiệt độ thích hợp . + Hệ số trở lực l còn phụ thuộc độ nhám của thành ống. Do đó cần tìm cách giảm độ nhám trong ống. Giảm x bằng cách chọn các dạng ống, van (và độ mở của van), vòi thích hợp. 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 vi diện tích Xét lực pháp tuyến F trên vi phận diện tích A bao quanh điểm đang xét. F Áp suất trung bình: p A F Áp suất tại một điểm p lim A 0 A • Áp suất thủy tĩnh có 2 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. Hiện tượng xâm thực là gì? Nguyên nhân và tác hại của nó ra sao? • Hiện tượng xâm thực
2. 5. Chiều dài tương đương của van, cút tê hay chỗ có trở lực cục bộ được định nghĩa như thế nào? Chiều dài tương đương được định nghĩa như chiều dài của một đoạn ống thẳng có cùng tổn thất năng lượng tại van, cút trong điều kiện như nhau 6. Có mấy loại bơm? Kể tên của chúng, phạm vi và giới hạn ứng dụng? Theo nguyên lý làm việc, bơm thể tích và bơm động lực. • Bơm thể tích hút và đẩy chất lỏng ra khỏi bơm do thay đổi thể tích của không gian làm việc nhờ một bộ phận chuyển động tịnh tiến (pittong) hoặc quay (rotor), do đó thế năng và áp suất của chất lỏng tăng lên. Ví dụ Bơm pittong, bơm rotor (bơm răng khía, bơm cánh trượt, bơm trục vis) • Bơm động lực hút và đẩy chất lỏng do cung cấp động lượng nhờ va đập của các cánh (bơm ly tâm, bơm hướng trục) hoặc nhờ ma sát của tác nhân làm việc (bơm xoáy lốc, bơm tia, bơm chấn động, bơm vis xoắn, bơm sục khí, bơm luồn) hoặc nhờ tác dụng của trường điện từ (bơm điện từ) hoặc các trường lực khác +Bơm pittong: Được sử dụng khi cần áp lực lớn và lưu lượng nhỏ. Bơm các loại dung dịch có độ nhớt cao (dầu mỡ, bột nhão, ) + Bơm rotor: Bơm bánh răng: có thể tạo được áp suất tới 25at (khi lưu lương tối đa là 58m3/h). Bơm thường dùng để vận chuyển các loại chất lỏng có độ nhớt cao từ 0,2 ¸ 100 cm2/s. Bơm cánh trượt: có thể tạo được áp suất tới 70at và lưu lượng tới 3,5 l/s. Bơm pittong quay: có thể tạo được áp suất 300at khi lưu lượng khoảng 7 l/s. Bơm trục vít:có thể có một, hai, ba hoặc nhiều trục vis đặt ở vị trí nằm ngang hoặc thẳng đứng. Loại bơm 3 trục vis thì trục giữa là trục dẫn và 2 trục bên là trục bị dẫn. Khi làm việc bình thường, trục dẫn không truyền moment xoắn cho các trục bị dẫn, mà các trục này quay dưới tác dụng của áp suất chất lỏng. Các trục bị dẫn chỉ có tác dụng bít kín. 7. Khi nào cần ghép 2 bơm làm việc song song và nối tiếp? vẽ đường đặc tuyến bơm cho 2 trường hợp trên?
3. 3 g: Trọng lượng riêng của lưu chất, N/m3 d 4  2 : Tỉ số giữa đường kính cổ venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên d1 đường kính ống Do đó lưu lượng qua màng chắn hay qua venturi: Q V2A2 V1A1 Phép đo lưu lượng này là phép đo gián tiếp thông qua độ giảm áp của cột nước. 12. Có mấy loại van? Vẽ đặc tuyến riêng của vài loại van sử dụng trong hệ thống cấp thoát nước mà em đã học hoặc đã biết? Các loại Lưu Độ đóng van lượng mở Van bướm Lớn Nhanh Van cửa Lớn Chậm Van cầu Nhỏ Nhanh Van kim Nhỏ Chậm 13. Cho biết các công thức tính hệ số ma sát phụ thuộc Re? Hệ số ma sát l phụ thuộc vào chế độ chuyển động của chất lỏng và độ nhám của thành ống dẫn. Chế độ chảy màng (Re < 2320) : Đối với ống thẳng thì hệ số ma sát không phụ thuộc vào độ nhám mà chỉ phụ thuộc vào chế độ chuyển động và hình dạng mặt cắt ngang của ống. A  Re A: hệ số phụ thuộc hình dạng mặt cắt ngang của ống. Nếu là hình tròn thì A = 64. Chế độ chảy quá độ (2320 < Re < 4000) : Hệ số ma sát được tính theo công thức thực nghiệm của Braziut: Re 0,3164 / Re0,025 Chế độ chảy xoáy (Re ³ 4000) : d Re giới hạn trên: Re 6( tñ )8/7 gh  9/8 dtñ Re khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám: Ren 220  Khu vực nhẵn thủy lực: 1 Khi 4000 < Re < Regh:  1,8lg Re 1,64 2
4. -6 o o Cho không khí: mo = 1,78.10 poise ở To = 288 K, S = 113 K Đối với chất lỏng : 0 Quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ:  2 1 A1T B1T 1 1 B2  T T0 Hoặc: A2.e 0 Với: 1 Ai, Bi (i= 1, 2) là các hằng số phụ thuộc vào loại chất lỏng. 2 T, To :nhiệt độ tuyệt đối. o 3 0 :hệ số nhớt ở 0 C  :hệ số nhớt ở ToK 16. Định nghĩa độ dốc thủy lực? Độ dốc thủy lực là đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ giảm sút năng lượng của dòng chảy ống dẫn và được xác định bởi tỷ số giữa chênh lệch năng lượng dòng chảy ở 2 đầu đoạn ống dẫn và chiều dài đoạn ống dẫn đó dE J dl J:độ dốc thủy lực dE: chệnh lệch năng lượng dòng chảy giữa 2 mặt cắt dl: chiều dài ống dẫn giữa 2 mặt cắt 17. Dựa vào cấu tạo của lưu lượng kế màng chắn và venturi, cho biết hệ số lưu lượng cái 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. 18. Khi thiết kế, tính toán xong bơm hay quạt, muốn chọn chúng theo tài liệu của nhà máy sản xuất ta phải dựa vào các thông số nào của chúng? Các thông số: năng suất, công suất tiêu thụ và cột áp của bơm (là năng lượng riêng thu được khi đi từ ống hút đến ống đẩy của bơm) 19. Hãy nêu cấu tạo và nguyên lý của làm việc của bơm ly tâm? Giải thích tại sao phải mồi nước trước khi cho bơm chạy?
5. Chế độ chảy rối: công thức xác định tổn thất ma sát theo quãng đường được thiết lập dựa vào thực nghiệm và dùng phương pháp phân tích thứ nguyên. Nguyên tắc đồng nhất về thứ nguyên của Fourier: một phương trình biểu thị một mối quan hệ vật lý nào đó giữa một số đại lượng phải đồng nhất về thứ nguyên, tức là thứ nguyên của mỗi vế của phương trình phải như nhau. Định lý (Buckingham): Một quy luật vật lý được biểu thị bằng hàm quan hệ giữa n các đại lượng có thứ nguyên, trong đó có k đại lượng có thứ nguyên độc lập, thì quy luật vật lý đó cũng có thể được biểu thị bằng hàm quan hệ giữa s = n – k các đại lượng vô thứ nguyên pi.