Download bài tập QUÁ TRÌNH CƠ HỌC and more Assignments Engineering Chemistry in PDF only on Docsity!
ÔN T ẬP QUÁ TRÌNH C Ơ
Chương 5
Bài 1 : Tính vận tốc lắng của hạt vữa hạt hình cầu có đường kính 1 ( mm ) với khối lượng riêng của hạt 2500 ( kg/m^3 ) , trong các điều kiện sau : a. Lắng trong môi trường nước ở 10(^0 C) với độ nhớt μ 1 = 1,3077 (cP) và 60 (^0 C) với độ nhớt μ 2 = 0,4680 (cP) , với khối lượng riêng của nước 1000 (kg/m^3 ) b. Khi thay nước bằng dầu ở 10(^0 C ) với độ nhớt μ 3 = 0,4 ( Pa.s), khối lượng riêng của dầu 870 ( Kg/m^3 ) Giải a) Tóm tắt : dh = 1mm = 10-3^ m Ghi chú dấu / thay cho ❑ ❑ ρr = 2500 kg/m^3 ρ 0 = 1000 kg/m^3 μ 1 = 1,3077 (cP) = 1,3077.10-3^ (Pa.s ) μ 2 = 0,4680 (cP) = 0,4680.10-3^ ( Pa.s) v 0 =? ( m/s ) Lắng trong môi trường nước ở 10(^0 C) với độ nhớt μ 1 = 1,3077 (cP) Chuẩn số Acsimet : Ar = (dh^3 .( ρr – ρ 0 ). ρ0. g)/ μ^2 = [( 10-3)^3 .(2500-1000).1000.9,81]/(1,3077.10-3)^2 = 8604, Re = 0,152. Ar0,715^ = 98, Chế độ lắng quá độ : 0,2 < Re < 500 v 0 = 0,152 .( dh1,14/ ρ 0 0,28. μ0,43).[g( ρr – ρ 0 )]0, = 0,152. 9,547.10-4.910, = 0,132 (m/s ) Lắng trong môi trường nước ở 60(^0 C) với độ nhớt μ 1 = 0,4680 (cP) Chuẩn số Acsimet : Ar = (dh^3 .( ρr – ρ 0 ). ρ0. g)/ μ^2 = [( 10-3)^3 .(2500-1000).1000.9,81]/(0,4680 .10-3)^2 = 67184, Re = 0,152. Ar0,715^ = 429, Chế độ lắng quá độ : 0,2 < Re < 500 v 0 = 0,152 .( dh1,14/ ρ 0 0,28. μ0,43).[g( ρr – ρ 0 )]0, = 0,152. 1,485.10-3^ .910,
= 0,205 (m/s ) b) μ 3 = 0,4 , ρ 0 = 870 Ar = (dh^3 .( ρr – ρ 0 ). ρ0. g)/ μ^2 = [( 10-3)^3 .(2500-870).870.9,81]/(0,4)^2 = 0, Ta có Ar < 3, Re = 0,056. Ar = 0,056. 0,086 = 4,816. 10 - Re < 0, V 0 = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ = 2,22.10-3^ (m/s ) Bài 2 : Xác định vận tốc lắng nhỏ nhất của hạt rắn lắng trong buồng lắng có chiểu dài 16 (m) , chiều cao 2 ( m) với vận tốc dòng vào của hỗn hợp 0,5( m/s ) Giải Tóm tắt : L= 16 (m) h= 2 (m) vd = 0,5 ( m/s) Tìm vận tốc nhỏ nhất v 0 =? ( m/s ) Vận tốc nhỏ nhất ɻ (^) L = ɻ (^0) L/ vd = h / v 0 v 0 = 0,0625 (m/s) Vậy vận tốc nhỏ nhất v0min = 0,0625 ( m/s ) Bài 3 : Dựa vào định luật Stokes xác định đường kính lớn nhất của hạt rắn hình cầu có khối lượng riêng 2650 (kg/m^3 ) lắng trong nước với độ nhớt tương đối √^ = 1,12.10-6^ ( m^2 /s) Giải Tóm tắt : ρr = 2650 kg/m^3 √ (^) = 1,12.10-6^ ( m^2 /s) Đường kính lớn nhất => Re = 0, dhmax =? ( m) ( vo. dh ) / √^ = ( vo. dh. ρ 0 )/ μ => 1/ √^ = ρ 0 / μ => 1/1,12.10 -6^ = 1000/μ μ = 1,12.10 -3^ ( Pa .s )
L= 20 (m) h= 3 (m) vd = 0,02 ( m/s) ρr = 2710 kg/m^3 ρ 0 = 1000 kg/m^3 μ 1 = 1,3 (cP) = 1,3.10-3^ (Pa.s ) dhmin =? ( m) dhmin ɻ (^) L = ɻ (^0) L/ vd = h / v 0 v 0 = 3.10 -3^ (m/s) Theo định luật Stokes : v 0 = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ 3.10 -3^ = [dh^2. 9,81 .( 2710-1000 )]/18.10 - dh = 5,67. 10 -5^ (m) Bài 6 : Giả thiết quá trình lắng diễn ra với Re < 0,2. Xác định tỉ lệ đường kính hạt xỉ và chì ( d 1 /d 2 ). Biết rằng , hạt xỉ có khối lượng riêng ρ 1 = 2600 ( kg/m^3 ) , và hạt chì có khối lượng riêng ρ 2 = 7800 ( kg/m^3 ) , nếu cả hai đều lắng cùng một vận tốc : a. Trong nước b. Trong không khí Giải a. Trong nước
- Hạt xỉ : v 0 = [dh1^2. g .( ρr1 – ρ 01 )]/18μ dh1^2 = ( v0. 18μ )/ g .( ρr1 – ρ 01 ) + Hạt chì : v 0 = [dh2^2. g .( ρr2 – ρ 02 )]/18μ dh2^2 = ( v0. 18μ )/ g .( ρr2 – ρ 02 *) dh1^2 / dh2^2 = [( v0. 18μ )/ g .( ρr1 – ρ 01 )]/ [( v0. 18μ )/ g .( ρr2 – ρ 02 )] = g .( ρr1 – ρ 01 )/ g .( ρr2 – ρ 02 ) = 7800/
dh1/ dh2 = √ 7800 / 2600 = √ 3.
Bài 7 : Một thiết bị lắng bụi nhiều ngăn có năng suất 5400 ( m^3 /h ) có chiều dài 5,1 (m) , chiều rộng 2,5 (m) , dùng để lắng các hạt bụi có kích thước 9 (μm) Cho biết : Độ nhớt của khí 0,034 (cP) ; Khối lượng riêng của bụi 4000 ( kg/m^3 ); Bỏ qua chiều dày của ngăn lắng , xác định số ngăn lắng cần thiết của thiết bị đã cho? Giải Tóm tắt : Vs = 5400 ( m^3 /h) l = 5,1 ( m) B = 2,5 (m) d = 9μm = 9.10 -6^ (m) μ = 0,034 (cP) = 0,034 .10 -3^ (Pa .s ) ρr = 4000 ( kg/m^3 ) n =? V 0 = (dh^2. g. ρr )/18μ = [ (9.10-6^ ) 2 .9,81 .4000]/18.0,034.10- = 5,19 .10-3^ ( m/s ) = 18,684 (m/h ) Vs = B.l.n.V 0 5400 = 2,5.5,1.n.18,681=> n = 22, Bài 8 : Xác định năng suất của thiết bị lắng bụi nhiều tầng có chiều dài 4 ( m) , chiều rộng 3(m) , được dùng lắng các hạt bụi có kích thước 8 ( μm ) , biết khối lượng riêng của bụi 4000 (kg/m^3 ) , độ nhớt của khí 0,034 (cP) , số ngăn lắng n=30 , ρ 0 = 0, Giải Tóm tắt : Vs =? l = 4 ( m) B = 3 (m) dh = 8μm = 8.10 -6^ (m) μ = 0,034 (cP) = 0,034 .10 -3^ (Pa .s )
V 0 = (dh^2. g. ρr )/18μ = [ (8.10-6^ ) 2 .9,81 .4000]/18.0,034.10- = 4,103 .10-3^ ( m/s ) = 14,77 (m/h ) Vs = B.l.n.V 0 5544 = 2,8.4,1.n.14,77=> n = 32, Thiết bị có 32 ngăn H = n. ( h + ∑ ) ,∑ = h = H/n = 4,2/ 32 = 0,13125 (m). Bài 10 : Năng suất của bể lắng thay đổi như thế nào , nếu nhiệt độ của huyền phù tăng từ 15( 0 C )lên 50( 0 C ).Cả hai trường hợp điều lắng ở chế độ lắng dòng ( Re < 0,2 ) , cho biết : Ở 15 ( 0 C ), μ 1 = 1,14 (cP) Ở 50 ( 0 C ), μ 2 = 0,5494 (cP) Giải Tóm tắt μ 1 = 1,14 (cP) = 1,14 .10-3^ (Pa.s) μ 2 = 0,5494 (cP) = 0,5494.10-3( Pa.s) Theo định luật Stokes : v 0 = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ Ở trường hợp 15^0 C : v 0 (15^0 C ) = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ 1 ; Vs( 15^0 C) = B.l.n.V 0 (15^0 C) Ở trường hợp 50^0 C : v 0 (50^0 C ) = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ 2 ; Vs( 50^0 C) = B.l.n.V 0 (50^0 C) Lấy tỉ lệ năng suất ở 2 TH
- Vs( 15^0 C)/ Vs( 50^0 C) = B.l.n.V 0 (15^0 C)/ B.l.n.V 0 (50^0 C) = V 0 (15^0 C)/ V 0 (50^0 C) = [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ 1 / [dh^2. g .( ρr – ρ 0 )]/18μ 2 = (1/μ 1 ).( μ 2 .1) = μ 2 / μ 1 = 0,5494.10-3/1,14 .10-3= 0,4819 (Pa.s )
- Vs( 50^0 C)/ Vs( 15^0 C) = 1,14 .10-3/0,5494.10-3= 2,075 (Pa.s) Vs( 15^0 C) = 0,4819 Vs( 50^0 C) , Vs( 50^0 C) = 2,075 Vs( 15^0 C) Câu 11 : Xác định khối lượng riêng của huyền phù chứa 10% khối lượng pha rắn. Cho biết tỷ trọng của pha rắn là 3. Giải
Ta có : ρr / ρ 0 = ρr / 1000 = 3 => ρr = 3000 ( kg/m^3 ) Mà 1/ ρhp = x/ ρr + (1-x )/ ρ 0 1/ ρhp = 0,1/ 3000 + (1-0,1) /1000 => ρhp = 1071,43( kg/ m^3 )
Chương 6
Bài 1 : Trong thời gian lọc thí nghiệm huyền phù ở điều kiện áp suất không đổi , sử dụng thiết bị lọc ép có diện tích bề mặt 0,1 (m^2 ) thu được số liệu sau : Nước lọc thu được (lít) Thời gian từ khi bắt đầu thí nghiệm (s) 2,4 50 9,8 600 Xác định các hằng số lọc : K (m^2 /s) và C (m^3 /m^2 ) Giải S = 0,1 (m^2 ) V 1 = 2,4 (l) = 2,4 .10-3^ ( m^3 ) V 2 = 9,8 (l) = 9,8 .10-3^ ( m^3 ) t 1 = 50 (s) t 2 = 600 (s) ∆P = const Ta có : q^2 + 2 Cq =Kt
- Với V 1 = 2,4. 10-3^ (m^3 ) ;t 1 = 50 (s) => q 1 = V 1 /S = 2,4.10-3/0, = 0,024 (m^3 /m^2 ) q 12 + 2Cq 1 = Kt 1 (0,024)^2 + 2.C.(0,024) = K 50 0,048C - 50K = -5,76.10-4^ (1)
- Với V 2 = 9,8. 10-3^ (m^3 ) ;t 2 = 600 (s) => q 2 = V 2 /S = 9,8.10-3/0, = 0,098 (m^3 /m^2 ) q 22 + 2Cq 2 = Kt 2 (0,098)^2 + 2.C.(0,098) = K 600 0,196C - 600K = -9,604.10-3^ (2)
- Khối lượng riêng của nước lọc 1000 (kg/m^3 **) Xác định:
- Tỉ số giữa khối lượng bã khô và thể tích nước lọc?
- Tỉ số giữa thể tích bã ẩm và thể tích nước lọc? Giải** Tóm tắt : ∆P = const Cm = 9,6% = 0, μb = 71,2 % = 0, ρa = 1225 (kg/m^3 ) ρ 0 = 1000 (kg/m^3 ) xm =? ( kg/m^3 ) x 0 =? ( m^3 /m^3 ) m = 1 / ( 1- μb ) = 1/(1-0,712 ) = 125/36 % xm = ( ρ 0 .Cm ) /( 1-m .Cm ) = ( 1000.0,096) / (1-(125/36).0,096) =144 (Kg /m^3 ) xo = (1/ ρa ).m .xm = (1/1225). (125/36 ). 144 = 20/49 (m^3 /m^3 ) **Bài 4 : Lọc huyền phù với thiết bị lọc có diện tích bề mặt 5 (m2) với áp suất không đổi ∆P = 3.105 (Pa). Cho biết:
- Trở lực của vách ngăn 109 (1/m)
- Trở lực riêng của bã theo thể tích 1012 (1/m**^2 **)
- Tỉ số giữa thể tích bã ẩm và thể tích nước lọc là 0,02 (m**^3 /m^3 **)
- Độ nhớt tuyệt đối của nước μ = 10-3(Pa.s). Xác định chiều dày của lớp bã lọc sau 10 (s)? Giải** Tóm tắt :
S = 5 ( m^2 ) ∆P = 3.10^5 ( Pa ) Rv = 10 9 (1/m) R 0 = 10 12 (1/m^2 ) μ = 10-3^ (Pa.s) x 0 = 0,02 ( m^3 /m^3 ) t = 10 (s) h 0 =? ( m) [ V^2 + ( 2 Rv .S /r 0 .x 0 ) .V ] = [ 2.( ∆P .S^2 / μ .r 0 .x 0 ) .t ) [ V^2 + ( 2. 10^9 /10^12 .0,02 ) .V ] = [2 .( 3.10^5 .5^2 /10-3.10^12 .0,02 ) .10) V^2 + 0,5 V – 7,5 = 0 2,5 (m^3 ) -3 (m^3 )
- Với V 1 = 2,5 ( m^3 ) h 01 = x 0 .(V 1 /S ) = 0,02 .(2,5/5) =0,01 (m)
- Với V 2 = -3 ( m^3 ) h 02 = x 0 .(V 2 /S ) = 0,02 .(-3 /5) = -0,012 (m)(loại) **Bài 5 : Tiến hành lọc huyền phù có nồng độ 10,6% với áp suất không đổi thu được 117 (kg) bã khô. Nước lọc có khối lượng riêng 1000 (kg/m3 ), độ ẩm của bã lọc 75%. Xác định:
- khối lượng của bã ẩm (kg)?
- khối lượng của hỗn hợp huyền phù ban đầu (kg)?
- thể tích nước lọc thu được (m3 )? Giải** Tóm tắt : Cm = 10,6 % = 0, G 0 = 117 (kg) ρ 0 = 1000 (kg/m^3 ) μb = 75 % = 0,
- m = 1 / ( 1- μb ) = 1/(1-0,25 ) = 4/3 (kg/kg)
- xm = ( ρ 0 .Cm ) /( 1-m .Cm ) = ( 1000.0,2) / (1-(4/3).0,2) = 3000/11 (Kg /m^3 )
- 1/ ρh = Cm / ρr + (1 – Cm )/ ρ 0 1/1120 = 0,2/ρr + (1-0,2 ) /1000 => ρr = 2153 ,85 (kg /m^3 )
- 1/ ρa = (1- μb ) / ρr + μb / ρo 1/ ρa = (1-0,25)/2153,85 + 0,25/1000 => ρa = 1671,64 (kg/m^3 )
- xo = (1/ ρa) .m .xm = ( 1/ 1671,64) .(4/3).(3000/11) = 67/308 (m^3 /m^3 )
- Vh = V .(x 0 + 1) => 10 = V. ( 67/308 +1 ) => V = 616/75 ( m^3 )
- xm = Go/V => G 0 = xm .V = 3000/11 .616/75 = 2240 (kg)
- xo = Ga / (ρa .Go ) .xm => 67/308 = Ga /( 1671,64.2240).3000/ =>Ga = 2986,66 ( kg )
**Bài 7 : Lọc huyền phù chứa 14% pha rắn theo khối lượng. Cho biết:
- độ ẩm của bã 40%;
- thể tích bã ẩm thu được 0,5 (m**^3 **);
- khối lượng riêng của hạt rắn 3000 (kg/m**^3 **);
- khối lượng riêng của nước lọc 1000 (kg/m**^3 ). Xác định khối lượng của huyền phù ban đầu (kg)? Giải Tóm tắt : Cm = 14 % = 0, μb = 40% = 0, ρr = 3000 (kg/m^3 )
ρ 0 = 1000 (kg/m^3 ) Va = 0,5 ( m^3 ) Gh =? (kg )
- m = 1 / ( 1- μb ) = 1/(1-0,4 ) = 5/3 (kg/kg)
- xm = ( ρ 0 .Cm ) /( 1-m .Cm ) = ( 1000.0,14) / (1-(5/3).0,14) = 4200/23 (Kg /m^3 )
- 1/ ρa = (1- μb ) / ρr + μb / ρo 1/ ρa = (1-0,4)/3000 + 0,4/1000 => ρa = 1666,667 (kg/m^3 )
- xo = (1/ ρa) .m .xm = ( 1/ 1666,667) .(5/3).(4200/23) = 21/115 (m^3 /m^3 )
- xo = Va / V => V = Va / xo = 115/42 (m^3 )
- xm = Go / V => Go = xm .V = 500 (kg) **Bài 8 : Một thiết bị lọc huyền phù ở điều kiện áp suất lọc không đổi có các thông số sau:
- thời gian lọc 3 (giờ);
- lượng nước lọc thu được 6 (m**^3 **);
- các hằng số lọc K=20,7.10-4 (m**^2 /h) và C =1,45.10-3 (m^3 /m^2 ); Xác định diện tích bề mặt lọc của thiết bị (m^2 )? Giải S =? (m^2 ) t = 3h = 10800 (s) V = 6 ( m^3 ) K=20,7.10-4^ (m^2 /h) C =1,45.10-3 (m^3 /m^2 ) ∆P = const Ta có : q^2 + 2 Cq =Kt q^2 + 2.( 1,45.10-3) .q = (20,7.10-4).(10800)
= 67/308 ( m^3 / m 3 )
- Vh = V .(x 0 + 1) => 10 = V. ( 67/308 +1 ) => V = 2618/375 ( m^3 )
- xm = Go/V => G 0 = xm .V = 240.2618/375 = 41888/25 (kg)
- xo = Ga / (ρa .Go ). xm => 67/308 = Ga /( 1671,64.41888/25). 240 => Ga = 2986,66 ( kg )
- 1/ ρa = (1- μb ) / ρr + μb / ρo 1/ ρa = (1-0, 34 )/2556,016 + 0, 34 /1000 => ρa = 1671 , 64 (kg/m^3 ).
Phần bài tập thầy duy ( Bài tập thủy lực )
Câu 1 : Sữa bò ở 20^0 C có tỷ trọng 1,030 và độ nhớt 2,12 (cP) chảy ở tốc độ 0,605 kg/s trong một ống thép không rĩ nhẵn bóng có đường kính 63,5 mm. a. Tính số Reynolds .Dòng chảy tầng hay rối? b. Tìm lưu lượng cần thiết (m^3 /s) Khi số Re = 2100. Giải Tóm tắt : μ = 2,12 (cP) = 2,12 .10-3^ (Pa.s) Q = 0,605 kg/s D = 63,5 mm = 63,5.10-3^ m a. Theo đề bài ta có : ρS / ρo = 1,030 => ρS = 1,030.1000 = 1030 (kg/m^3 ) Q = 0,605 kg/s = 0,605(kg/s) .1/ ρS (m^3 /kg ) = 0,605.(1/1030) = 121/206000 (m^3 /kg) Vtb = 4Q/πD^2 = 4.(121/206000)/π.(63,5.10-3)^2 = 0,18547(m/s) Re = (ρS. D .Vtb) /μ = ( 1030 .63,5.10-3.0,18547)/2,12.10-3= 5722,01 > 4000 Chảy rối b. Re = (ρS. D .Vtb) /μ = 2100 2100 = ( 1030 .63,5.10-3.Vtb)/2,12.10- Vtb = 0,068 ( m/s) ; Vtb = 4Q/πD^2 => Q = (Vtb.π.D^2 ) / = [0,068.π.(63,5.10-3)^2 ]/ = 2,153.10-4^ (m^3 /s ) Câu 2 : So sánh tổn thất áp suất do ma sát giữa nước và chuối xay khi chảy trong ống đường kính 1,25 cm ở 30 0 C với tốc độ 1,25 kg/s .chiều dày ống 3m và chuối xay có ρ = 975 kg/m^3 , các hệ số độ nhớt m = 6 Pasn^ ,n = 0, Giải
Tóm tắt : D = 1,25 cm = 0,0125 m Q = 1,25 kg/s L= 3m ρ = 975 kg/m^3 m = 6 Pasn
nước : Q = 1,25 kg/s = 1,25 (kg/s) .1/ ρo (m^3 /kg )
= 1,25 .(1/1000) = 1,25 .10-3^ (m^3 /kg ) Vtb = 4Q/πD^2 = 4.(1,25.10-3)/π.(0,0125)^2 = 10,186 (m/s) Re = (ρ 0. D .Vtb) /μh20 = ( 1000 .0,0125.10,186)/10-3= 127325 > 4000 Chảy rối f = 0,0014 + ( 0,125 / Re0,32^ ) ( 3000 < Re < 3.10^6 ) = 0,0014 + [ 0,125 / (127325)0,32^ ] = 4,306. 10- ∆Pm = 2 .f. ρ 0 .V^2 .(L/D ) = 2 .4,306.10-3.1000.(10,186 )^2 .(3/0,0125) = 214448,2994 Pa.
chuỗi : nước : Q = 1,25 kg/s = 1,25 (kg/s) .1/ ρS (m^3 /kg )
= 1,25 .(1/ 975 ) = 1, 282 .10-3^ (m^3 /kg ) Vtb = 4Q/πD^2 = 4.(1, 282 .10-3)/π.(0,0125)^2 = 10,447 (m/s) Nre = 2 3-n^ .( n/3n+1) n^. ρ (^) chuỗi .D n. [(V (^) tb ) 2- n^ /m] = 23-0,454^ .(0,454/3.0,454+1 )0,454.975 .( 0,0125)0,454.[(10,447)2-0,454/6) = 2309, f = 16 / Nre = 6,929.10- ∆Pchuỗi = 2.f.fchuỗi .V^2 .(L/D ) = 2.(6,929.10-3^ ).975.(10,477)^2 .(3/0,0125) = 355951, ∆Pm nước < ∆Pm chuỗi Câu 3 : Tìm vận tốc nước chảy qua lỗ rò ở đáy thùng chứa , biết rằng mức nước trong thùng là 10m và đường kính lỗ rò là 3cm .Cho nước có ρ = 1000 kg/m 3 , μ = 10 – 3^ Pa Giải
Có 1 co uốn 90^0 với R/D =2 => Le/D = 10 Van nước mở một nữa => Le/D = ∆Pc = 2 .f. ρ 0 .V^2 .(L/D ) = 2 .4,54.10-3.1000.2^2 .(10+470 ) = 17433,6 Pa. ∆P = ∆Pm + ∆Pc = 126393,6 Pa b. Dầu đậu nành ρ đn = 900 kg/m m = 0,04 Pa * n = 1, Nre = 2 3-n^ .( n/3n+1) n^. ρ (^) chuỗi .D n. [(V (^) tb ) 2- n^ /m] = 23-1,02^ .(1,02/3.1,02 + 1)1,02.900 .( 5.10-2)1,02^ .[(2)2-1,02/0,04) = 2014,91 < 2100 => chảy tầng Nre = ρ.D.V / μđn => μđn = ρ.D.V/Nre = 900.5.10-2.2/2014,91=0, Độ nhám tương đương K/D = 4,6.10-5/5.10-2^ = 9,2.10- f = 16/Nre = 16/2014,91=7,941.10- ∆Pm = 2 .f. ρđn .V^2 .(L/D ) = 2 .7,941.10-3.900.(2 )^2 .(15/5.10-2) = 17152,56 Pa. ∆Pc = 2 .f. ρđn .V^2 .(L/D ) = 2 .7,941.10-3.900.2^2 .(10+470 ) = 27444,096 Pa. ∆P = ∆Pm + ∆Pc = 17152,56 + 27444,096 =44596,656 Pa Câu 5 : Tìm công suất bơm cần thiết để bơm cà chua cô đặc 5,8o^ Brix lên thùng bảo quản cao như sơ đồ hình 1-8 .Ống bằng thép nhẵn có đường kính 3cm , dài 25 m , gồm 2 co uốn 90^0 có R/L = 4 và một van nước mở hoàn toàn. Lưu lượng trong ống là 1,2kg/s. Cho Z 1 = 4m , cà chua ρ = 1080 kg/m^3 , m = 0,223 Pasn^ ,n =0,59. 2 1
Giải Tóm tắt : D = 3 cm = 0,03 m L= 25 m Q = 1,25 kg/s Z 1 = 4m
Z 1
Z 2
Bơm
Van Hình 1-8. Sơ đồ mô tả đường ống bơm dịch lỏng.
ρcà chua = 1080 kg/m^3 m = 0,223 Pas n = 0, Q = 1,2 kg/s = 1,2 (kg/s) .1/ ρcà chua (m^3 /kg ) = 1,2 .(1/1080) = 1,1 .10-3^ (m^3 /kg ) Vtb = 4Q/πD^2 = 4.(1,2.10-3)/π.(0,03)^2 = 1,57 (m/s) Nre = 2 3-n^ .( n/3n+1) n^. ρ (^) chuỗi .D n. [(V (^) tb ) 2- n^ /m] = 23-0,59^ .(0,59/3.0,59 + 1)0,59.1080 .( 0,03)0,59^ .[(1,57)2-0,59/0,223) = 2466,
1/ √ f = ( 1,74 / n0,75^ ).ln( Nre. f 1-0,5n^ ) – (0,4 /n1,2^ )
= ( 1,74 / 0,590,75) .ln(2466,38.f 1-0,5.0,59) – (0,4/0,591,2) =>f = 8,62.10- hm = (2 .f.V^2 .L)/(g.D) = [2.8,62.10-3.(1,57)^2 .25]/(9,81.0,03) = 3,61( m ) hc = (2 .f.V^2 /g ) .(Le/D) Co uốn 90 0 R/L = 4 =>Le/D = 10 Van nước mở hoàn toàn => Le /D = 330 Sự thu nhỏ đột ngột từ thùng 1 vào ống Le/D = 25 hc = (2 .f.V^2 /g ) .(Le/D) = [2.(8,62.10-3).(1,57)^2 ]/9,81.(10 + 330 + 25 ) = 1,62 (m) Wb + Z 1 = Z 2 + ( V^2 /2g) + hm + hc Wb + 4 = 0 + (1,57)^2 /2.9,81 +3,61+1,62 => Wb = 1,356 m ∆Pb = ρ .g .Wb = 1080 .9,81 .1,356 = 14366,5488( Pa) N = ( Q. ∆Pb)/n = (1,1.10-3.14366,5488 )/ 0,5 = 31,89( w ) Câu 6 : Dầu Olive ở 20^0 C được bơm từ ống kính AB có đường kính 6cm rồi rẽ thành hai nhánh BC và BD có đường kính lần lượt 4 cm và 3 cm như hình vẽ dưới .Tổng các chiều dài như sau : LAB = 10 m , LBC = 8 m , LBD = 6 m .Mỗi nhánh BC và BD có một khuỷu 90^0 tiêu chuẩn và một van mỡ hoàn toàn .Lưu lượng trên ống chính đo được 500 lít/giờ , vật liệu ống là thép nhẵn bóng .Dầu có khối lượng riêng 890 kg/m^3 , thông số độ nhớt m = 0,084 Pasn^ và n = 1,0 .Tìm : a. Vận tốc đầu ở hai nhánh BC và BD b. Công suất bơm .Cho biết hiệu suất bơm là 0, C A B
