SlideShare a Scribd company logo
1 of 11
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THỦY LỰC
VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG
Bài 1. Một áp kế trên đường ống đẩy chỉ 3,8 at, chân không kế trên đường ống hút chỉ
210 torr. Khoảng cách giưa áp kế và chân không kế là 410 mm. Đường kính ống hút
350 mm, ống đẩy 300 mm. Lưu lượng nước trong ống 12 m3
/phút. Xác định áp suất
do bơm tạo ra. Biết áp suất khí quyển là 735,6 mmHg.
ĐS: H = 41,5 m.
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức : m
g
ww
h
g
pp
H hđhđ
;
2
22
0
−
++
−
=
ρ
Trong đó :
s
mwva
s
m
f
V
w đ
s
h ;83,2
3,0.785,0.60
12
;08,2
35,0.785,0.60
12
22
=====
Áp suất trong ống đẩy pđ = 3,8 + 1 = 4,8 at
Áp suất trong ống hút: ph = 735,6 – 210 = 525,6 mmHg = at71,0
6,735
6,525
=
Thay số vào, có:
mH 4,41
81,9.2
08,283,2
41,0
81,9.1000
10.81,9.71,010.81,9.8,4 2244
=
−
++
−
=
Bài 2. Một bơm pittông có số vòng quay 150 vòng/phút dùng để bơm nước nóng ở
60oC
từ bể chứa có áp khí quyển 750 mmHg. Biết tổng tổn thất các loại là 6,5 m và áp
suất hơi bão hòa ở 60 o
Clà 2,02 m. Tính khoảng cách lý thuyết tối đa đặt bơm cho
phép so với mặt nước của bể chứa.
ĐS: H1 ≤ 1,67 m
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức : ∑−−≤ ml
a
hp
g
p
H
ρ
1
Thay các số liệu đã biết vào, ta có:
mH 675,15,602,2195,105,602,2
6,735
10.750
1 =−−=−−≤
Chú ý : Giá trị chiều cao hút trên là tính theo lý thuyết. Trong thực tế, với số vòng
quay n = 150 vòng/phút và nhiệt độ t = 60 o
C thì chiều cao hút H1 = 0 (tra bảng). Khi
đó cần đặt bơn thấp hơn mức nước trong bể.
Bài 3. Dùng bơm pittông tác dụng kép để vận chuyển nước với năng suất 22.800 l/h.
Số vòng quay 65 vòng/phút, đường kính pittông 125 mm, cán pittông 35 mm và bán
kính trục khuỷu 136 mm. Xác định hiệu suất năng suất của bơm.
ĐS: η = 0,913
Hướng dẫn:
Hiệu suất năng suất tính theo công thức:
LT
TT
Q
Q
Q
=η
Trong đó năng suất thực tế đã cho : ph
mQTT
3
38,0
60
8,22
==
Năng suất lý thuyết tính theo công thức :
1
( ) ( ) ( )[ ] ph
mnSfFQLT
322
416,065.136,0.2035,0.785,0125,0.785,0.2...2 =−=−=
Thay vào, có : %3,91913,0
416,0
38,0
===Qη
Bài 4. Bơm pittông tác dụng đơn có đường kính pittông 160 mm, khoảng chạy 200
mm được dùng để bơm chất lỏng có KLR 930 kg/m3
, năng suất bơm 430 lit/phút.
Chất lỏng từ bể chứa có áp suất khí quyển được bơm vào thiết bị chứa có áp suất dư là
3,2 at ở chiều cao 19,5 m. Tổn thất áp suất ở ống hút 1,7 m, ở ống đẩy 8,6 m. Xác
định số vòng quay của bơm, công suất thực tế của động cơ. Biết:
+ Hiệu suất thủy lực ηtl = 0,80
+ Hiệu suất năng suất ηQ = 0,85
+ Hiệu suất truyền động ηtr.đ = 0,95
+ Hiệu suất động cơ ηđc = 0,95
+ Hệ số dự trữ β = 1,17
ĐS: n = 126 vòng/phút và Ntt = 6,82 kW
Hướng dẫn:
a. Áp dụng công thức: Qtt = η0Qlt → n
b. Áp dụng công thức: Ntt = m
a
hhT
TT
h
g
PP
HH
gHQ
Σ+
−
+=
ρη
ρ 2
3
;
10
Bài 5. Cần vận chuyển dung dịch có KLR 1120 kg/m3
từ bể chứa có áp suất khí quyển
vào thiết bị có áp suất dư o,4 at ở độ cao 10,8 m với năng suất 115 m3
/h. Ống dẫn có
đường kính 140 x 4,5 mm dài 140 m (kể cả chiều dài tương đương với các bộ phân
gây trở lực cục bộ), hệ số ma sát của ống dẫn λ = 0,03. Tính áp suất toàn phần bơm
cần tạo ra ?
ĐS: H = 23,83 m
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức:
F
Q
w
g
w
hQ
gd
l
hhh
g
PP
HH wmwm
a
hh ===++
−
+= ;
2
;
8
;
2
2
52
2
π
λ
ρ
(hw là thế năng riêng vận tốc, để tạo vận tốc chuyển động cho chất dung dịch)
Bài 6. Một bơm tia dùng để vận chuyển chất lỏng có KLR 1020 kg/m3
với năng suất
7,8 m3
/h lên độ cao 4 m. Thùng chứa nước đặt ở độ cao 22 m, lưu lượng đạt được 9,6
m3
/h. Xác định hiệu suất của bơm tia ?
ĐS: η = 18,4 %
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức:
mH
h
mQgHQNgHQN
N
N
nnnltTTtt
lt
tt
,422;6,9;;;
3
−===== ρρη
Bài 7. Dùng bơm để vân chuyển a xit sunfuric có KLR 1163 kg/m3
. Áp kế trên đường
ống đẩy chỉ 1,8 KG/cm2
, chân không kế trên đường ống hút chỉ 29 torr. Khoảng cách
giữa hai điểm đặt áp kế và chân không kế là 0,5 m. Đường kính ống hút và ống đẩy
bằng nhau. Tính áp suất toàn phần của bơm ?
ĐS: 15,6 m
Hướng dẫn:
2
Áp dụng công thức: m
g
ww
h
g
PP
H hđ
,
2
2
1
2
2
0
−
++
−
=
ρ
Bài 8. Chất lỏng có KLR 960 m3
/kg được bơm vận chuyển từ bể chứa có áp suất
thường đến thiết bị có áp suất dư 37 at. Chiều cao cần vận chuyển là 16 m. Tổng tổn
thất qua trở lực trên ống hút và ống đẩy là 65,5 m. Xác định áp suất bơm tạo ra.
ĐS: 467 m
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: mh
g
PP
HH mhh ,12
Σ+
−
+=
ρ
Bài 9. Dùng bơm để vận chuyển dầu mazút có KLR tương đối 0,9 với năng suất 380
lít/phút. Áp suất toàn phần 30,8 m. Công suất của động cơ điện 2,5 KW. Tính hiệu
suất của bơm.
ĐS: η = 0,69
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: kwN
N
N
tieuton
tieuton
tt
5,2; ==η
Bài 10. Dùng bơm có năng suất 14 lít/s để bơm chất lỏng có KLR tương đối 1,16. Áp
suất toàn phần 58 m. Hiệu suất của bơm 0,64, hiệu suất truyền động 0,97 và hiệu suất
động cơ 0,95. Tính công suất của động cơ ?
ĐS: 15,68 KW
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức:
η
ρ
3
10
TT
đc
gHQ
N =
Bài 11. Bơm píttông đặt ở vị trí có áp suất khí quyển 10 mH2O. Tổn thất áp suất ống
hút 5,5 mH2O. Chiều cao hút 3,6 m. Ở nhiệt nào của nước bơm có thể làm việc được.
Số liệu về sự phụ thuộc áp suất hơi bão hòa vào nhiệt độ cho ở bảng sau:
Nhiệt độ, o
C 5 10 20 30 40 50 60 70 80
ht, mH2O 0,09 0,12 0,24 0,43 0,75 1,25 2,02 3.17 4,82
ĐS: 43o
C
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức : m
g
p
h
g
p
g
p
H l
m
la
,1
ρρρ
→−−= ∑
Căn cứ số liệu cho ở bảng, dùng phương pháp nội suy để tìm nhiệt độ.
Bài 12. Bơm vi sai dùng để vận chuyển chât lỏng có đường kính píttông lớn 340 mm,
đường kính píttông nhỏ (cán píttông) 240 mm, khoảng chạy của pít tông 480 mm. Số
vòng quay của động cơ 60 vòng/phút. Hiệu suất chung 0,85. Xác định năng suất của
bơm, lượng chất lỏng chảy ở phía píttông lớn và nhỏ.
ĐS: 2,22 m3
/phút; 0,0184 m3
/s; 0,0186 m3
/s
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: ( )SnfFQfSnQFSnQ nl −=== 000 ;; ηηη
3
Bài 13. Dùng bơm píttông tác dụng kép để vận chuyển chất lỏng đến đổ đầy bể chứa
hình trụ có đường kính 3 m và cao 2,6 m. Thời gian bơm là 25,6 phút. Đường kính
của píttông180 mm, cán píttông 50 mm, bán kính tay quay 145 mm, số vòng quay 55
vòng/phút. Xác định hiệu suất của bơm ?
ĐS: 0,919
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: ( )SnfFQQ
Q
Q
lttt
lt
tt
−=== 2;
6,25
6,2.3.785,0
;
2
η
Bài 14. Dùng bơm ly tâm có số vòng quay 1800 vòng/phút để vận chuyển nước ở 30
o
C với năng suất 140 m3
/s. Áp suất khí quyển là 745 torr. Tổn thất áp suất ở ống hút
là 7,29 m. Tính chiều cao hút lý thuyết.
ĐS: H1 m4,2≤
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức : ∑−−≤ m
la
h
g
p
g
p
H
ρρ
1
Dùng số liệu ở bảng của bài 11 để tra m
g
pl
43,0=
ρ
Bài 15. Dùng bơm tuye để vận chuyển dung dịch có KLR tương đối 1,06 từ bể chứa
đặt ở mặt đất với năng suất 2,5 lit/s. Chiều cao cần bơm là 3,8 m. Nước được dùng
cho bơm tuye có áp suất dư 1,9 at. Hiệu suất của bơm 0,15. Tính lượng nước tiêu thụ
trong quá trình bơm.
ĐS: 8,31 m3
/h
Hướng dẫn:
Đã biết: 2
4
10.81,9.9,1;
m
Np
p
N
Q
N
N
N
N tieutoncoich
tieuton
tieuton
coich
=∆
∆
=→=→=
η
η
Bài 16. Dùng không khí nén để vận chuyển axit sunfuric có khối lượng riêng tương
đối 1,78 từ bể chứa lên cao 21m. Tính áp suất của khí nén.
Đáp số: áp suất dư 3,738at
Hướng dẫn:
Áp suất dư của khí nén bằng áp suất của cột chất lỏng (axit sunfuric) có chiều cao
21m.
Bài 17. Tính năng suất của bơm răng khía. Các số liệu cho: số vòng quay n = 650
vòng/phút; số răng khía 12; bề rộng bánh răng 33 mm, tiết diện phần rỗng 7,85 cm2
;
hiệu suất chung 0,7.
Đáp số: 282,8 lít/phút
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức: fbznQ 20η= . TRong đó:
η0 là hiệu suất chung
f là tiết diện phần rỗng
b là bề rộng bánh răng
z là số răng khía
n là số vòng quay
4
Bài 18. Cần tính áp suất chân không lý thuyết mà bơm tia (tuye) tạo ra. Đầu ra của
ống loa có áp suất khí quyển. Vận tốc tia nước tạo ra ở đây là 2,7 m/s; đường kính tại
cửa hẹp là 23 mm và tại miệng ống loa là 50 mm.
Đáp số: 0,8 at
Hướng dẫn:
Ứng dụng phương trình Becnuli:
- Chọn mặt cắt: đi qua cửa hẹp và miệng ống loa
- Chọn mặt chuẩn: qua trục ống loa
- Viết phương trình Bécnuli:
1
1
2
212211
2
1
2
2
21
2
22
2
11
2
22
2
2
11
1
1;
;
22222
pp
f
f
wwfwfw
ww
pp
g
w
g
p
g
w
g
p
g
w
g
p
z
g
w
g
p
z
ck −==→=
−
+=→+=+→++=++ ρ
ρρρρ
5
VẬN CHUYỂN VÀ NÉN KHÍ
Bài 1. Dùng một quạt để vận chuyển nitơ có KLR 1,2 kg/m3 từ buồng góp có áp suất
dư 60 mmH2O đến buồng chứa có áp suất dư 74 mmH2O. Tính áp suất do quạt tạo ra.
Biết tổn thất áp suất trong ống hút 19 mmH2O, trong ống đẩy 35 mmH2O, vận tốc
chảy của nitơ trong ống đẩy 11,2 m/s.
Đáp số: 75,26 N/m2
Hướng dẫn:
Áp suất do quạt tạo ra: ( ) 2
2
12 ,
2 m
Nw
ppppp đh
ρ
+∆+∆+−=∆
Bài 2. Trong ống hút của quạt ly tâm cố độ chân không 15,8 mmH2O. Một áp kế trên
đường ống đẩy chỉ áp suất dư là 20,7 mmH2O. Lưu lượng kế đo được năng suất 3700
m3
/h. Ống hút và ống đẩy có cùng đường kính. Quạt có số vòng quay 960 vòng/phút
và công suất 0,77 kw. Xác định áp suất quạt đã tạo ra và hiệu suất của nó. Năng suất
của quạt thay đổi như thế nào nếu số vòng quay đạt được 1150 vòng/phút và công
suất mới là bao nhiêu ?
Đáp số: 36,5 mmH2O; 0,48; 4432,3 m3
/h và 1,324 kw.
Hướng dẫn:
Áp suất do quạt tạo ra:
( ) ( ) ( ) 22
22
81,95,365,368,157,20
2 m
NxOmmHppwwppp hđhđhđ ==−−=−=−+−=∆
ρ
Hiệu suất của quạt: kwN
pQ
N
N
N
tieuton
T
coich
tieuton
coich
77,0;
10
; 3
=
∆
==η
Khi số vòng quay thay đổi thì:
2
3
2
1
2
1
2
2
1
2
1
; N
n
n
N
N
Q
n
n
Q
Q
→





=→=
Bài 3. Tính công lý thuyết của máy nén ở trạng thái hút để nén 1 m3
không khí từ áp
suất 1 at lên:
a. 1,1 at
b. 5 at
theo công thức nhiệt động ứng với trường hợp nén đoạn nhiệt và theo công thức của
thủy động lực. Từ kết quả đó rút ra kết luận về việc sử dụng công thức để tính công
phù hợp với nhu cầu năng lượng của quá trình nén khí khi tỷ lệ p2/p1 có chênh lệch
khác nhau.
Đáp số: Trường hợp a: tính theo công thức của thủy động lực
Trường hợp b: tính theo công thức của nhiệt động.
Hướng dẫn:
Theo công thức nhiệt động: 3
1
1
2
1 ,1
1 m
Nm
p
p
p
k
k
L
k
k
đo










−





−
=
−
Theo công thức thủy động lực: 3,
m
NmpQLth ∆=
6
Tính theo hai trường hợp a và b, so sánh
đo
đoth
L
LL −
rồi rút ra kết luận sử dụng công
thức tính thích hợp khi quạt khí (hoặc thổi khí) và nén khí.
Bài 4. Để tạo ra lượng không khí nén ở áp suất dư 4,5 at với lưu lượng 80 kg/h có thể
dùng một máy nén pittông một bậc có đường kính xilanh 180 mm, khoảng chạy 200
mm và số vòng quay 240 vòng/phút được không ? Để máy nén làm việc được thì cần
tăng số vòng quay lên bao nhiêu ? Biết vùng chết chiếm 5%, chỉ số đa biến m = 1,25,
không khí có KLR là 1,2 kg/m3 được nén vào ở áp suất khí quyển, hệ số cung cấp λ =
0,85λ0 (λ0 là hiệu suất thể tích).
Đáp số: Máy nén không làm việc được, 301 vòng/phút.
Hướng dẫn:
Tính năng suất thực tế của máy nén:








−





−=== 11;85,0;,
60
1
1
2
00
3
m
T
p
p
s
mFSn
Q ελλλ
λ
So sánh với năng suất theo yêu cầu, nếu máy nén không làm việc được thì tăng số
vòng quay theo định luật tỷ lệ.
Bài 5. Dùng máy nén pittông một cấp để nén khí mêtan. Máy nén này có khoảng hại
chiếm 8,5 % thể tích. Khí được hút vào ở áp suất khí quyển và trong quá trình nén,
khí ở trong khoảng hại dãn đoạn nhiệt. Tính áp suất cuối để máy nén có năng suất
bằng 0. Biết chỉ số đoạn nhiệt của khí mêtan k = 1,31.
Đáp số: 27,26 at
Hướng dẫn:
Tính p2 từ 2
1
1
2
0 011 p
p
p m
→=








−





−= ελ
Bài 6. Không khí được nén đoạn nhiệt từ 1 at đến 9 at trong:
a. Máy nén pittông một bậc
b. Máy nén pittông hai bậc có làm lạnh trung gian.
Nhiệt độ của không khí trước khi vào máy nén và sau khi làm lạnh trung gian
vào bậc hai là 20o
C. Khoảng hại chiếm 8 % thể tích nén. Cần tính nhiệt độ của khí sau
khi nén, công lý thuyết và so sánh hiệu suất thể tích của hai loại máy nén trên.
Hướng dẫn:
a. Máy nén pittong một bậc
- Nhiệt độ của khí sau khi nén: 4,1;
1
1
2
12 =





=
−
k
p
p
TT
k
k
- Công lý thuyết theo quá trình nén đoạn nhiệt: 3
1
1
2
1 ,1
1 m
Nm
p
p
p
k
k
L
k
k
đo










−





−
=
−
- Hiệu suất thể tích: 







−





−= 11
1
1
2
0
k
p
p
ελ
b. Máy nén pittông hai bậc có làm lạnh trung gian.
7
Tỷ số nén trong một cấp: 3
1
2
== n
p
p
α
Tính tương tự trên, với 32
=
p
p
Bài 7. Dùng máy nén để nén khí mêtan đến áp suất 55 at với năng suất 210 m3
(tiêu
chuẩn). Khí được nén ở áp suất thường (1 at) và nhiệt độ 18o
C. Cần xác định:
a) Số bậc của máy nén và phân bố áp suất trong mỗi bậc nếu tỷ số nén ở mỗi bậc là
3,8 và bỏ qua tổn thất ở các bậc.
b) Công suất của máy nén với hiệu suất 0,7
c) Lượng nước lạnh cần dùng để làm lạnh, nếu nước được đun nóng lên 10o
C. Biết
nhiệt dung riêng của mêta ở các bậc là như nhau (bỏ qua ảnh hưởng của áp suất) và
bằng 0,531 kcal/kgo
K, nhiệt dung riêng của nước là 1kcal/kgo
K.
Đáp số: 3 bậc; 44,33kw và 2710,4 kg/h
Hướng dẫn:
Xem tài liệu: Nguyễn Bin, “Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực
phẩm” tập 1, NXB KH và KT; trang 247, 248 và 249.
Bài 8. Dùng máy nén pittong để tạo độ chân không tại các thời điểm trong thiết bị có:
a. Áp suất 0,9 at
b. Áp suất 0,3 at
c. Áp suất 0,1 at
Biết quá trình nén là quá trình đa biến với chỉ số đa biến m = 1,25; áp suất ra
khỏi máy nén là p2 = 1 at. Tính công lý thuyết cho các trường hợp trên.
Đáp số: 9310,8 j/m3
; 40025,5 j/m3
và 28689 j/m3
Hướng dẫn:
Xem tài liệu: Nguyễn Bin, “Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực
phẩm” tập 1, NXB KH và KT; trang 249 và 250
Bài 9. Dùng quạt để vận chuyển không khí ở áp suất thường với năng suất 12500
m3
/h. Tính lượng không khí được vận chuyển vào mùa đông có nhiệt độ - 15o
C và vào
mùa hè có nhiệt độ 30o
C.
Đáp số: 17090 kg và 14600 kg
Bài 10. Số liệu thí nghiệm đo từ quạt ly tâm với số vòng quay 1440 vòng/phút là:
Q, m3
/h 100 350 700 1000 1600 2000
∆p, mmH2O 45,8 43,2 44 43,5 39,5 32,2
Tính năng suất quạt ở số vòng quay 1440 vòng/phút nếu nó được mắc vào hệ thống
(mạng ống) với năng suất 1350 m3
/h, khi đó tổn thất áp suất gồm:
- Do thế năng vận tốc ∆pw = 8,7 mmH2O
- Do ma sát và cục bộ ∆pm = 29,4 mmH2O
- Do chênh lệch áp suất giữa ống hút và ống đẩy ∆pp = 13 mmH2O
Hướng dẫn:
8
- Vẽ đặc tuyến của quạt theo số liệu thí nghiệm và đặc tuyến của mạng ống để xác
định điểm làm việc, từ đó tìm năng suất của quạt trên đồ thị
- Đường đặc tuyến của mạng ống ( ∆p – Q) là đường parabol ∆p = kQ2
+ A. Trong đó
A = ∆pp = 13 mmH2O; kQ2
= ∆pw +∆pm. Cho một số giá trị của Q: 1350 m3
/h;
1350/1,5; 1350/2; 1350/2,5. Tính kQ2
qua các giá trị với chú ý là trở lực tỷ lệ bậc hai
với năng suất.
- Kết quả: với quạt có đặc tuyến trên thì thì chỉ làm việc được với năng suất 1170 m3
/h
9
PHÂN RIÊNG HỆ KHÔNG ĐỒNG NHẤT
Bài 1. Tính chiều cao giữa các ngăn của một buồng lắng để dòng khí có mang xỉ với
đường kính của hạt bụi xỉ là 8 μm thổi qua với lưu lượng 0,6m3
/s tiêu chuẩn. Buồng
lắng có chiều dài 4,1m, rộng 2,8m và cao 4,2m. Nhiệt độ trung bình của dòng khí khi
qua buồng lắng 427o
C. Độ nhớt của dòng khí ở nhiệt độ này là 0,034.10-3
kg/ms, khối
lượng riêng của bụi xỉ 4000 kg/m3
. Biết vận tốc lắng lý thuyết của hạt bụi xỉ tuân theo
phương trình Stốc và vận tốc lắng thực tế bằng 50% vận tốc lắng lý thuyết. Bỏ qua trở
lực của dòng khi đi qua các ngăn. Hãy kiểm tra tính hợp lý khi sử dụng công thức tính
vận tốc lắng lý thuyết.
Đáp số: 0,066m
Hướng dẫn:
Chiều cao giữa các ngăn h = wtt x τ (bằng vận tốc lắng thực tế nhân với thời gian lưu
của dòng).
- Vận tốc lắng lý thuyết tính theo Stoc:
( )
µ
ρρ
18
0
2
0
gd
w hh −
=
- Thời gian lưu bằng chiều dài buồng lắng chia cho vận tốc trung bình của dòng
- Vận tốc trung bình của dòng bằng lưu lượng ở điều kiện làm việc chia cho tiết diện
ngang của buồng lắng.
- Sử dụng công thức tính vận tốc lắng lý thuyết hợp lý khi Reh≤2.
Bài 2. Xác định đường kính bể lắng làm việc liên tục để lắng bụi phấn trong nước.
Năng suất bể lắng 80 tấn/h tính theo lượng nước có trong huyền phù chứa 8% CaCO3.
Đường kính bụi bé nhất được lắng 35 μm, độ nhớt của huyền phù là 1,14.10-3
kg/ms,
độ ẩm của bã 70% và khối lượng riêng bụi phấn 2710 kg/m3
. Biết vận tốc lắng lý
thuyết của hạt bụi phấn tuân theo phương trình Stốc và vận tốc lắng thực tế bằng 50%
vận tốc lắng lý thuyết. Hãy kiểm tra tính hợp lý khi sử dụng công thức tính vận tốc
lắng lý thuyết.
Hướng dẫn:
Tính đường kính bể lắng theo phương trình: m
F
D
D
F ,
785,04
1
2
1 =→=
π
, m2
(F1 là diện
tích lắng)
2
02
01
..3600 Xw
XX
VF
tt
−
=
Trong đó:
V0 là lượng nước trong có trong huyền phù, m3
/h
X0 và X2 là nồng độ bã trước và sau lắng
Wtt là vận tốc lắng thực tế, m/s
Bài 3. Tính thời gian lọc với áp suất không đổi để đạt được 10 lít nước lọc tính theo 1
m2
bề mặt lọc. Kết quả thực nghiệm cho biết, theo 1 m2
bề mặt lọc đạt được 1 lít mất
2,25 phút và 3 lít mất 14,5 phút.
Đáp số: 140 phút
Hướng dẫn:
10
Phương trình lọc với áp suất không đổi là: τkVVV tđ =+ 22
. Trong đó Vtđ và k là các
hằng số lọc.
Giải hệ phương trình sau để tính các hằng số lọc
5,14..3.23
25,2..1.21
2
2
kV
kV
tđ
tđ
=+
=+
Sau đó thay vào phương trình lọc để tính thời gian lọc theo yêu cầu.
Bài 4. Dùng máy lọc khung bản để lọc huyền phù đạt được lượng nnước lọc 6 m3
trong 3 giờ. Tiến hành thí nghiệm ở cùng áp suất và cùng lớp bã xác định được các
hằng số lọc tính trên 1 m2
theo chu kỳ lọc 3 giờ là: k = 20,7.10-4
m2
/h, Vtđ = 0,145.10-2
m3
/m2
. Xác định bề mặt lọc cần thiết.
Đáp số: 77,5 m2
Hướng dẫn:
Bề mặt lọc cần thiết (F, m2
)bằng thể tích nước lọc theo yêu cầu (6m3
) chia cho năng
suất lọc (m3/m2) được tính dựa trên các hằng số lọc được xác định bằng thực nghiệm
(k và Vtđ).
Tính năng suất lọc (V, m3
/m2
) dựa vào phương trình lọc với áp suất không đổi:
2
324222
2
10.74,703.10.7,20.10.145,0.202
2
m
mVVVkVVV
kVVV
tđ
tđ
−−−
=→=−+→=−+
=+
τ
τ
Ghi chú: Một số đáp số đã cho có thể chưa đúng
11

More Related Content

What's hot

Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...Hajunior9x
 
liên kết VB Valence bond
liên kết VB  Valence bond liên kết VB  Valence bond
liên kết VB Valence bond Tran Duc thanh
 
O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1myphuongblu
 
Công thức Vật lý đại cương II
Công thức Vật lý đại cương IICông thức Vật lý đại cương II
Công thức Vật lý đại cương IIVũ Lâm
 
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tích
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tíchứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tích
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tíchThế Giới Tinh Hoa
 
Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))
 Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học)) Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))
Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))linh nguyen
 
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án)
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án) Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án)
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án) nataliej4
 
Bài tập ánh sáng phân cực
Bài tập ánh sáng phân cựcBài tập ánh sáng phân cực
Bài tập ánh sáng phân cựcwww. mientayvn.com
 
Chuong 2 dai so tuyen tinh 2
Chuong 2   dai so tuyen tinh 2Chuong 2   dai so tuyen tinh 2
Chuong 2 dai so tuyen tinh 2Trương Huỳnh
 
Su tao thanh h2 o nh3
Su tao thanh h2 o nh3Su tao thanh h2 o nh3
Su tao thanh h2 o nh3Thuy Dương
 
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tửLiên kết hóa học và cấu tạo phân tử
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tửSEO by MOZ
 
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...Minh Đức Nguyễn
 
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcPhản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcSEO by MOZ
 
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemChuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemThu Thao
 

What's hot (20)

Cong thuc dinh luong
Cong thuc dinh luongCong thuc dinh luong
Cong thuc dinh luong
 
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
 
liên kết VB Valence bond
liên kết VB  Valence bond liên kết VB  Valence bond
liên kết VB Valence bond
 
O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1O mang co so hoa vo co 1
O mang co so hoa vo co 1
 
Công thức Vật lý đại cương II
Công thức Vật lý đại cương IICông thức Vật lý đại cương II
Công thức Vật lý đại cương II
 
BÀI TẬP XÁC SUẤT THỐNG KÊ: PHÂN PHỐI BERNOULLI
BÀI TẬP XÁC SUẤT THỐNG KÊ: PHÂN PHỐI BERNOULLIBÀI TẬP XÁC SUẤT THỐNG KÊ: PHÂN PHỐI BERNOULLI
BÀI TẬP XÁC SUẤT THỐNG KÊ: PHÂN PHỐI BERNOULLI
 
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tích
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tíchứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tích
ứNg dụng tích phân tính diện tích và thể tích
 
Dung dich va nong do
Dung dich va nong doDung dich va nong do
Dung dich va nong do
 
Hieu ung trong hop chat huu co
Hieu ung trong hop chat huu coHieu ung trong hop chat huu co
Hieu ung trong hop chat huu co
 
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
 
Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))
 Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học)) Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))
Hoa dai_cuong_quyen_chuong_3 (dành cho sinh viên đại học))
 
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án)
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án) Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án)
Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt (Có Đáp Án)
 
Bài tập ánh sáng phân cực
Bài tập ánh sáng phân cựcBài tập ánh sáng phân cực
Bài tập ánh sáng phân cực
 
Chuong 2 dai so tuyen tinh 2
Chuong 2   dai so tuyen tinh 2Chuong 2   dai so tuyen tinh 2
Chuong 2 dai so tuyen tinh 2
 
Su tao thanh h2 o nh3
Su tao thanh h2 o nh3Su tao thanh h2 o nh3
Su tao thanh h2 o nh3
 
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tửLiên kết hóa học và cấu tạo phân tử
Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử
 
Chuong 4
Chuong 4Chuong 4
Chuong 4
 
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...
Cơ kỹ thuật 2 - Chương 2: PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM VÀ C...
 
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcPhản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
 
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diemChuong 3 dong luc hoc he chat diem
Chuong 3 dong luc hoc he chat diem
 

Viewers also liked

2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc
2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc
2.2.chuong 2 (tt). lang nuochunglamvinh
 
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệm
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệmCâu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệm
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệmPhùng Minh Tân
 
Bài tập thuỷ lực - số 5
Bài tập thuỷ lực - số 5Bài tập thuỷ lực - số 5
Bài tập thuỷ lực - số 5Trung Dũng
 

Viewers also liked (6)

Hướng dẫn btqttl(4 chương)
Hướng dẫn btqttl(4 chương)Hướng dẫn btqttl(4 chương)
Hướng dẫn btqttl(4 chương)
 
Chuong13
Chuong13Chuong13
Chuong13
 
2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc
2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc
2.2.chuong 2 (tt). lang nuoc
 
Thiet ke tram xu ly nuoc thai
Thiet ke tram xu ly nuoc thaiThiet ke tram xu ly nuoc thai
Thiet ke tram xu ly nuoc thai
 
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệm
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệmCâu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệm
Câu hỏi ôn tập quá trình cơ học trắc nghiệm
 
Bài tập thuỷ lực - số 5
Bài tập thuỷ lực - số 5Bài tập thuỷ lực - số 5
Bài tập thuỷ lực - số 5
 

Similar to Hướng dẫn btqttl(4 chương)

Chuyen de phuong trinh trang thai khi ly tuong
Chuyen de  phuong trinh trang thai khi ly tuongChuyen de  phuong trinh trang thai khi ly tuong
Chuyen de phuong trinh trang thai khi ly tuongNguyen Thi Tuyet Trinh
 
Bài tập dai thiet bi td nnhiet
Bài tập dai thiet bi td nnhietBài tập dai thiet bi td nnhiet
Bài tập dai thiet bi td nnhietongtre9922
 
Baigiangtruyendongtl kn
Baigiangtruyendongtl knBaigiangtruyendongtl kn
Baigiangtruyendongtl knvotahii07
 
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdf
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdfDe cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdf
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdfHoanNguyn28
 
bơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfbơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfChuTinhT
 
bơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfbơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfChuTinhT
 
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdf
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdfBÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdf
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdfHungmanhtran
 
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoan
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoanChu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoan
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoanTuan Vu
 
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.ppt
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.pptthuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.ppt
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.pptquangnghia2k3
 
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdf
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdfĐề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdf
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdfMan_Ebook
 
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...nataliej4
 
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methane
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methaneMo phong hysys san xuat amoniac tu methane
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methaneHoàng Điệp
 

Similar to Hướng dẫn btqttl(4 chương) (20)

Bai dich sach power pneumatics 2
Bai dich sach power pneumatics 2Bai dich sach power pneumatics 2
Bai dich sach power pneumatics 2
 
Chuyen de phuong trinh trang thai khi ly tuong
Chuyen de  phuong trinh trang thai khi ly tuongChuyen de  phuong trinh trang thai khi ly tuong
Chuyen de phuong trinh trang thai khi ly tuong
 
Bài tập dai thiet bi td nnhiet
Bài tập dai thiet bi td nnhietBài tập dai thiet bi td nnhiet
Bài tập dai thiet bi td nnhiet
 
Baigiangtruyendongtl kn
Baigiangtruyendongtl knBaigiangtruyendongtl kn
Baigiangtruyendongtl kn
 
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdf
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdfDe cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdf
De cuong on tap mon Nhiet ky thuat.pdf
 
bơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfbơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdf
 
bơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdfbơm ly tâm.pdf
bơm ly tâm.pdf
 
Đề tài: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí, HAY
Đề tài: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí, HAYĐề tài: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí, HAY
Đề tài: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí, HAY
 
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdf
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdfBÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdf
BÀI GIẢNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN_691889.pdf
 
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoan
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoanChu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoan
Chu trinh lanh 2 cap su dung binh trung gian ong xoan
 
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.ppt
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.pptthuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.ppt
thuy-luc-khi-nen_le-the-truyen_chuong_7-co-cau-chap-hanh.ppt
 
Báo cáo thí nghiêm 6
Báo cáo thí nghiêm 6Báo cáo thí nghiêm 6
Báo cáo thí nghiêm 6
 
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdf
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdfĐề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdf
Đề tài Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt.pdf
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn, HOT, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn, HOT, 9đĐề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn, HOT, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn, HOT, 9đ
 
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...
Thiết Kế Lò Hơi Ống Nước Thẳng Đứng Sản Xuất Hơi Bão Hòa Khô, Công Suất G=500...
 
dề thi
dề thidề thi
dề thi
 
Bài tâp qttc
Bài tâp qttcBài tâp qttc
Bài tâp qttc
 
Deso2
Deso2Deso2
Deso2
 
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methane
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methaneMo phong hysys san xuat amoniac tu methane
Mo phong hysys san xuat amoniac tu methane
 
Hóa lý
Hóa lýHóa lý
Hóa lý
 

Hướng dẫn btqttl(4 chương)

  • 1. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THỦY LỰC VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG Bài 1. Một áp kế trên đường ống đẩy chỉ 3,8 at, chân không kế trên đường ống hút chỉ 210 torr. Khoảng cách giưa áp kế và chân không kế là 410 mm. Đường kính ống hút 350 mm, ống đẩy 300 mm. Lưu lượng nước trong ống 12 m3 /phút. Xác định áp suất do bơm tạo ra. Biết áp suất khí quyển là 735,6 mmHg. ĐS: H = 41,5 m. Hướng dẫn: Áp dụng công thức : m g ww h g pp H hđhđ ; 2 22 0 − ++ − = ρ Trong đó : s mwva s m f V w đ s h ;83,2 3,0.785,0.60 12 ;08,2 35,0.785,0.60 12 22 ===== Áp suất trong ống đẩy pđ = 3,8 + 1 = 4,8 at Áp suất trong ống hút: ph = 735,6 – 210 = 525,6 mmHg = at71,0 6,735 6,525 = Thay số vào, có: mH 4,41 81,9.2 08,283,2 41,0 81,9.1000 10.81,9.71,010.81,9.8,4 2244 = − ++ − = Bài 2. Một bơm pittông có số vòng quay 150 vòng/phút dùng để bơm nước nóng ở 60oC từ bể chứa có áp khí quyển 750 mmHg. Biết tổng tổn thất các loại là 6,5 m và áp suất hơi bão hòa ở 60 o Clà 2,02 m. Tính khoảng cách lý thuyết tối đa đặt bơm cho phép so với mặt nước của bể chứa. ĐS: H1 ≤ 1,67 m Hướng dẫn: Áp dụng công thức : ∑−−≤ ml a hp g p H ρ 1 Thay các số liệu đã biết vào, ta có: mH 675,15,602,2195,105,602,2 6,735 10.750 1 =−−=−−≤ Chú ý : Giá trị chiều cao hút trên là tính theo lý thuyết. Trong thực tế, với số vòng quay n = 150 vòng/phút và nhiệt độ t = 60 o C thì chiều cao hút H1 = 0 (tra bảng). Khi đó cần đặt bơn thấp hơn mức nước trong bể. Bài 3. Dùng bơm pittông tác dụng kép để vận chuyển nước với năng suất 22.800 l/h. Số vòng quay 65 vòng/phút, đường kính pittông 125 mm, cán pittông 35 mm và bán kính trục khuỷu 136 mm. Xác định hiệu suất năng suất của bơm. ĐS: η = 0,913 Hướng dẫn: Hiệu suất năng suất tính theo công thức: LT TT Q Q Q =η Trong đó năng suất thực tế đã cho : ph mQTT 3 38,0 60 8,22 == Năng suất lý thuyết tính theo công thức : 1
  • 2. ( ) ( ) ( )[ ] ph mnSfFQLT 322 416,065.136,0.2035,0.785,0125,0.785,0.2...2 =−=−= Thay vào, có : %3,91913,0 416,0 38,0 ===Qη Bài 4. Bơm pittông tác dụng đơn có đường kính pittông 160 mm, khoảng chạy 200 mm được dùng để bơm chất lỏng có KLR 930 kg/m3 , năng suất bơm 430 lit/phút. Chất lỏng từ bể chứa có áp suất khí quyển được bơm vào thiết bị chứa có áp suất dư là 3,2 at ở chiều cao 19,5 m. Tổn thất áp suất ở ống hút 1,7 m, ở ống đẩy 8,6 m. Xác định số vòng quay của bơm, công suất thực tế của động cơ. Biết: + Hiệu suất thủy lực ηtl = 0,80 + Hiệu suất năng suất ηQ = 0,85 + Hiệu suất truyền động ηtr.đ = 0,95 + Hiệu suất động cơ ηđc = 0,95 + Hệ số dự trữ β = 1,17 ĐS: n = 126 vòng/phút và Ntt = 6,82 kW Hướng dẫn: a. Áp dụng công thức: Qtt = η0Qlt → n b. Áp dụng công thức: Ntt = m a hhT TT h g PP HH gHQ Σ+ − += ρη ρ 2 3 ; 10 Bài 5. Cần vận chuyển dung dịch có KLR 1120 kg/m3 từ bể chứa có áp suất khí quyển vào thiết bị có áp suất dư o,4 at ở độ cao 10,8 m với năng suất 115 m3 /h. Ống dẫn có đường kính 140 x 4,5 mm dài 140 m (kể cả chiều dài tương đương với các bộ phân gây trở lực cục bộ), hệ số ma sát của ống dẫn λ = 0,03. Tính áp suất toàn phần bơm cần tạo ra ? ĐS: H = 23,83 m Hướng dẫn: Áp dụng công thức: F Q w g w hQ gd l hhh g PP HH wmwm a hh ===++ − += ; 2 ; 8 ; 2 2 52 2 π λ ρ (hw là thế năng riêng vận tốc, để tạo vận tốc chuyển động cho chất dung dịch) Bài 6. Một bơm tia dùng để vận chuyển chất lỏng có KLR 1020 kg/m3 với năng suất 7,8 m3 /h lên độ cao 4 m. Thùng chứa nước đặt ở độ cao 22 m, lưu lượng đạt được 9,6 m3 /h. Xác định hiệu suất của bơm tia ? ĐS: η = 18,4 % Hướng dẫn: Áp dụng công thức: mH h mQgHQNgHQN N N nnnltTTtt lt tt ,422;6,9;;; 3 −===== ρρη Bài 7. Dùng bơm để vân chuyển a xit sunfuric có KLR 1163 kg/m3 . Áp kế trên đường ống đẩy chỉ 1,8 KG/cm2 , chân không kế trên đường ống hút chỉ 29 torr. Khoảng cách giữa hai điểm đặt áp kế và chân không kế là 0,5 m. Đường kính ống hút và ống đẩy bằng nhau. Tính áp suất toàn phần của bơm ? ĐS: 15,6 m Hướng dẫn: 2
  • 3. Áp dụng công thức: m g ww h g PP H hđ , 2 2 1 2 2 0 − ++ − = ρ Bài 8. Chất lỏng có KLR 960 m3 /kg được bơm vận chuyển từ bể chứa có áp suất thường đến thiết bị có áp suất dư 37 at. Chiều cao cần vận chuyển là 16 m. Tổng tổn thất qua trở lực trên ống hút và ống đẩy là 65,5 m. Xác định áp suất bơm tạo ra. ĐS: 467 m Hướng dẫn: Áp dụng công thức: mh g PP HH mhh ,12 Σ+ − += ρ Bài 9. Dùng bơm để vận chuyển dầu mazút có KLR tương đối 0,9 với năng suất 380 lít/phút. Áp suất toàn phần 30,8 m. Công suất của động cơ điện 2,5 KW. Tính hiệu suất của bơm. ĐS: η = 0,69 Hướng dẫn: Áp dụng công thức: kwN N N tieuton tieuton tt 5,2; ==η Bài 10. Dùng bơm có năng suất 14 lít/s để bơm chất lỏng có KLR tương đối 1,16. Áp suất toàn phần 58 m. Hiệu suất của bơm 0,64, hiệu suất truyền động 0,97 và hiệu suất động cơ 0,95. Tính công suất của động cơ ? ĐS: 15,68 KW Hướng dẫn: Áp dụng công thức: η ρ 3 10 TT đc gHQ N = Bài 11. Bơm píttông đặt ở vị trí có áp suất khí quyển 10 mH2O. Tổn thất áp suất ống hút 5,5 mH2O. Chiều cao hút 3,6 m. Ở nhiệt nào của nước bơm có thể làm việc được. Số liệu về sự phụ thuộc áp suất hơi bão hòa vào nhiệt độ cho ở bảng sau: Nhiệt độ, o C 5 10 20 30 40 50 60 70 80 ht, mH2O 0,09 0,12 0,24 0,43 0,75 1,25 2,02 3.17 4,82 ĐS: 43o C Hướng dẫn: Áp dụng công thức : m g p h g p g p H l m la ,1 ρρρ →−−= ∑ Căn cứ số liệu cho ở bảng, dùng phương pháp nội suy để tìm nhiệt độ. Bài 12. Bơm vi sai dùng để vận chuyển chât lỏng có đường kính píttông lớn 340 mm, đường kính píttông nhỏ (cán píttông) 240 mm, khoảng chạy của pít tông 480 mm. Số vòng quay của động cơ 60 vòng/phút. Hiệu suất chung 0,85. Xác định năng suất của bơm, lượng chất lỏng chảy ở phía píttông lớn và nhỏ. ĐS: 2,22 m3 /phút; 0,0184 m3 /s; 0,0186 m3 /s Hướng dẫn: Áp dụng công thức: ( )SnfFQfSnQFSnQ nl −=== 000 ;; ηηη 3
  • 4. Bài 13. Dùng bơm píttông tác dụng kép để vận chuyển chất lỏng đến đổ đầy bể chứa hình trụ có đường kính 3 m và cao 2,6 m. Thời gian bơm là 25,6 phút. Đường kính của píttông180 mm, cán píttông 50 mm, bán kính tay quay 145 mm, số vòng quay 55 vòng/phút. Xác định hiệu suất của bơm ? ĐS: 0,919 Hướng dẫn: Áp dụng công thức: ( )SnfFQQ Q Q lttt lt tt −=== 2; 6,25 6,2.3.785,0 ; 2 η Bài 14. Dùng bơm ly tâm có số vòng quay 1800 vòng/phút để vận chuyển nước ở 30 o C với năng suất 140 m3 /s. Áp suất khí quyển là 745 torr. Tổn thất áp suất ở ống hút là 7,29 m. Tính chiều cao hút lý thuyết. ĐS: H1 m4,2≤ Hướng dẫn: Áp dụng công thức : ∑−−≤ m la h g p g p H ρρ 1 Dùng số liệu ở bảng của bài 11 để tra m g pl 43,0= ρ Bài 15. Dùng bơm tuye để vận chuyển dung dịch có KLR tương đối 1,06 từ bể chứa đặt ở mặt đất với năng suất 2,5 lit/s. Chiều cao cần bơm là 3,8 m. Nước được dùng cho bơm tuye có áp suất dư 1,9 at. Hiệu suất của bơm 0,15. Tính lượng nước tiêu thụ trong quá trình bơm. ĐS: 8,31 m3 /h Hướng dẫn: Đã biết: 2 4 10.81,9.9,1; m Np p N Q N N N N tieutoncoich tieuton tieuton coich =∆ ∆ =→=→= η η Bài 16. Dùng không khí nén để vận chuyển axit sunfuric có khối lượng riêng tương đối 1,78 từ bể chứa lên cao 21m. Tính áp suất của khí nén. Đáp số: áp suất dư 3,738at Hướng dẫn: Áp suất dư của khí nén bằng áp suất của cột chất lỏng (axit sunfuric) có chiều cao 21m. Bài 17. Tính năng suất của bơm răng khía. Các số liệu cho: số vòng quay n = 650 vòng/phút; số răng khía 12; bề rộng bánh răng 33 mm, tiết diện phần rỗng 7,85 cm2 ; hiệu suất chung 0,7. Đáp số: 282,8 lít/phút Hướng dẫn: Áp dụng công thức: fbznQ 20η= . TRong đó: η0 là hiệu suất chung f là tiết diện phần rỗng b là bề rộng bánh răng z là số răng khía n là số vòng quay 4
  • 5. Bài 18. Cần tính áp suất chân không lý thuyết mà bơm tia (tuye) tạo ra. Đầu ra của ống loa có áp suất khí quyển. Vận tốc tia nước tạo ra ở đây là 2,7 m/s; đường kính tại cửa hẹp là 23 mm và tại miệng ống loa là 50 mm. Đáp số: 0,8 at Hướng dẫn: Ứng dụng phương trình Becnuli: - Chọn mặt cắt: đi qua cửa hẹp và miệng ống loa - Chọn mặt chuẩn: qua trục ống loa - Viết phương trình Bécnuli: 1 1 2 212211 2 1 2 2 21 2 22 2 11 2 22 2 2 11 1 1; ; 22222 pp f f wwfwfw ww pp g w g p g w g p g w g p z g w g p z ck −==→= − +=→+=+→++=++ ρ ρρρρ 5
  • 6. VẬN CHUYỂN VÀ NÉN KHÍ Bài 1. Dùng một quạt để vận chuyển nitơ có KLR 1,2 kg/m3 từ buồng góp có áp suất dư 60 mmH2O đến buồng chứa có áp suất dư 74 mmH2O. Tính áp suất do quạt tạo ra. Biết tổn thất áp suất trong ống hút 19 mmH2O, trong ống đẩy 35 mmH2O, vận tốc chảy của nitơ trong ống đẩy 11,2 m/s. Đáp số: 75,26 N/m2 Hướng dẫn: Áp suất do quạt tạo ra: ( ) 2 2 12 , 2 m Nw ppppp đh ρ +∆+∆+−=∆ Bài 2. Trong ống hút của quạt ly tâm cố độ chân không 15,8 mmH2O. Một áp kế trên đường ống đẩy chỉ áp suất dư là 20,7 mmH2O. Lưu lượng kế đo được năng suất 3700 m3 /h. Ống hút và ống đẩy có cùng đường kính. Quạt có số vòng quay 960 vòng/phút và công suất 0,77 kw. Xác định áp suất quạt đã tạo ra và hiệu suất của nó. Năng suất của quạt thay đổi như thế nào nếu số vòng quay đạt được 1150 vòng/phút và công suất mới là bao nhiêu ? Đáp số: 36,5 mmH2O; 0,48; 4432,3 m3 /h và 1,324 kw. Hướng dẫn: Áp suất do quạt tạo ra: ( ) ( ) ( ) 22 22 81,95,365,368,157,20 2 m NxOmmHppwwppp hđhđhđ ==−−=−=−+−=∆ ρ Hiệu suất của quạt: kwN pQ N N N tieuton T coich tieuton coich 77,0; 10 ; 3 = ∆ ==η Khi số vòng quay thay đổi thì: 2 3 2 1 2 1 2 2 1 2 1 ; N n n N N Q n n Q Q →      =→= Bài 3. Tính công lý thuyết của máy nén ở trạng thái hút để nén 1 m3 không khí từ áp suất 1 at lên: a. 1,1 at b. 5 at theo công thức nhiệt động ứng với trường hợp nén đoạn nhiệt và theo công thức của thủy động lực. Từ kết quả đó rút ra kết luận về việc sử dụng công thức để tính công phù hợp với nhu cầu năng lượng của quá trình nén khí khi tỷ lệ p2/p1 có chênh lệch khác nhau. Đáp số: Trường hợp a: tính theo công thức của thủy động lực Trường hợp b: tính theo công thức của nhiệt động. Hướng dẫn: Theo công thức nhiệt động: 3 1 1 2 1 ,1 1 m Nm p p p k k L k k đo           −      − = − Theo công thức thủy động lực: 3, m NmpQLth ∆= 6
  • 7. Tính theo hai trường hợp a và b, so sánh đo đoth L LL − rồi rút ra kết luận sử dụng công thức tính thích hợp khi quạt khí (hoặc thổi khí) và nén khí. Bài 4. Để tạo ra lượng không khí nén ở áp suất dư 4,5 at với lưu lượng 80 kg/h có thể dùng một máy nén pittông một bậc có đường kính xilanh 180 mm, khoảng chạy 200 mm và số vòng quay 240 vòng/phút được không ? Để máy nén làm việc được thì cần tăng số vòng quay lên bao nhiêu ? Biết vùng chết chiếm 5%, chỉ số đa biến m = 1,25, không khí có KLR là 1,2 kg/m3 được nén vào ở áp suất khí quyển, hệ số cung cấp λ = 0,85λ0 (λ0 là hiệu suất thể tích). Đáp số: Máy nén không làm việc được, 301 vòng/phút. Hướng dẫn: Tính năng suất thực tế của máy nén:         −      −=== 11;85,0;, 60 1 1 2 00 3 m T p p s mFSn Q ελλλ λ So sánh với năng suất theo yêu cầu, nếu máy nén không làm việc được thì tăng số vòng quay theo định luật tỷ lệ. Bài 5. Dùng máy nén pittông một cấp để nén khí mêtan. Máy nén này có khoảng hại chiếm 8,5 % thể tích. Khí được hút vào ở áp suất khí quyển và trong quá trình nén, khí ở trong khoảng hại dãn đoạn nhiệt. Tính áp suất cuối để máy nén có năng suất bằng 0. Biết chỉ số đoạn nhiệt của khí mêtan k = 1,31. Đáp số: 27,26 at Hướng dẫn: Tính p2 từ 2 1 1 2 0 011 p p p m →=         −      −= ελ Bài 6. Không khí được nén đoạn nhiệt từ 1 at đến 9 at trong: a. Máy nén pittông một bậc b. Máy nén pittông hai bậc có làm lạnh trung gian. Nhiệt độ của không khí trước khi vào máy nén và sau khi làm lạnh trung gian vào bậc hai là 20o C. Khoảng hại chiếm 8 % thể tích nén. Cần tính nhiệt độ của khí sau khi nén, công lý thuyết và so sánh hiệu suất thể tích của hai loại máy nén trên. Hướng dẫn: a. Máy nén pittong một bậc - Nhiệt độ của khí sau khi nén: 4,1; 1 1 2 12 =      = − k p p TT k k - Công lý thuyết theo quá trình nén đoạn nhiệt: 3 1 1 2 1 ,1 1 m Nm p p p k k L k k đo           −      − = − - Hiệu suất thể tích:         −      −= 11 1 1 2 0 k p p ελ b. Máy nén pittông hai bậc có làm lạnh trung gian. 7
  • 8. Tỷ số nén trong một cấp: 3 1 2 == n p p α Tính tương tự trên, với 32 = p p Bài 7. Dùng máy nén để nén khí mêtan đến áp suất 55 at với năng suất 210 m3 (tiêu chuẩn). Khí được nén ở áp suất thường (1 at) và nhiệt độ 18o C. Cần xác định: a) Số bậc của máy nén và phân bố áp suất trong mỗi bậc nếu tỷ số nén ở mỗi bậc là 3,8 và bỏ qua tổn thất ở các bậc. b) Công suất của máy nén với hiệu suất 0,7 c) Lượng nước lạnh cần dùng để làm lạnh, nếu nước được đun nóng lên 10o C. Biết nhiệt dung riêng của mêta ở các bậc là như nhau (bỏ qua ảnh hưởng của áp suất) và bằng 0,531 kcal/kgo K, nhiệt dung riêng của nước là 1kcal/kgo K. Đáp số: 3 bậc; 44,33kw và 2710,4 kg/h Hướng dẫn: Xem tài liệu: Nguyễn Bin, “Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm” tập 1, NXB KH và KT; trang 247, 248 và 249. Bài 8. Dùng máy nén pittong để tạo độ chân không tại các thời điểm trong thiết bị có: a. Áp suất 0,9 at b. Áp suất 0,3 at c. Áp suất 0,1 at Biết quá trình nén là quá trình đa biến với chỉ số đa biến m = 1,25; áp suất ra khỏi máy nén là p2 = 1 at. Tính công lý thuyết cho các trường hợp trên. Đáp số: 9310,8 j/m3 ; 40025,5 j/m3 và 28689 j/m3 Hướng dẫn: Xem tài liệu: Nguyễn Bin, “Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm” tập 1, NXB KH và KT; trang 249 và 250 Bài 9. Dùng quạt để vận chuyển không khí ở áp suất thường với năng suất 12500 m3 /h. Tính lượng không khí được vận chuyển vào mùa đông có nhiệt độ - 15o C và vào mùa hè có nhiệt độ 30o C. Đáp số: 17090 kg và 14600 kg Bài 10. Số liệu thí nghiệm đo từ quạt ly tâm với số vòng quay 1440 vòng/phút là: Q, m3 /h 100 350 700 1000 1600 2000 ∆p, mmH2O 45,8 43,2 44 43,5 39,5 32,2 Tính năng suất quạt ở số vòng quay 1440 vòng/phút nếu nó được mắc vào hệ thống (mạng ống) với năng suất 1350 m3 /h, khi đó tổn thất áp suất gồm: - Do thế năng vận tốc ∆pw = 8,7 mmH2O - Do ma sát và cục bộ ∆pm = 29,4 mmH2O - Do chênh lệch áp suất giữa ống hút và ống đẩy ∆pp = 13 mmH2O Hướng dẫn: 8
  • 9. - Vẽ đặc tuyến của quạt theo số liệu thí nghiệm và đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc, từ đó tìm năng suất của quạt trên đồ thị - Đường đặc tuyến của mạng ống ( ∆p – Q) là đường parabol ∆p = kQ2 + A. Trong đó A = ∆pp = 13 mmH2O; kQ2 = ∆pw +∆pm. Cho một số giá trị của Q: 1350 m3 /h; 1350/1,5; 1350/2; 1350/2,5. Tính kQ2 qua các giá trị với chú ý là trở lực tỷ lệ bậc hai với năng suất. - Kết quả: với quạt có đặc tuyến trên thì thì chỉ làm việc được với năng suất 1170 m3 /h 9
  • 10. PHÂN RIÊNG HỆ KHÔNG ĐỒNG NHẤT Bài 1. Tính chiều cao giữa các ngăn của một buồng lắng để dòng khí có mang xỉ với đường kính của hạt bụi xỉ là 8 μm thổi qua với lưu lượng 0,6m3 /s tiêu chuẩn. Buồng lắng có chiều dài 4,1m, rộng 2,8m và cao 4,2m. Nhiệt độ trung bình của dòng khí khi qua buồng lắng 427o C. Độ nhớt của dòng khí ở nhiệt độ này là 0,034.10-3 kg/ms, khối lượng riêng của bụi xỉ 4000 kg/m3 . Biết vận tốc lắng lý thuyết của hạt bụi xỉ tuân theo phương trình Stốc và vận tốc lắng thực tế bằng 50% vận tốc lắng lý thuyết. Bỏ qua trở lực của dòng khi đi qua các ngăn. Hãy kiểm tra tính hợp lý khi sử dụng công thức tính vận tốc lắng lý thuyết. Đáp số: 0,066m Hướng dẫn: Chiều cao giữa các ngăn h = wtt x τ (bằng vận tốc lắng thực tế nhân với thời gian lưu của dòng). - Vận tốc lắng lý thuyết tính theo Stoc: ( ) µ ρρ 18 0 2 0 gd w hh − = - Thời gian lưu bằng chiều dài buồng lắng chia cho vận tốc trung bình của dòng - Vận tốc trung bình của dòng bằng lưu lượng ở điều kiện làm việc chia cho tiết diện ngang của buồng lắng. - Sử dụng công thức tính vận tốc lắng lý thuyết hợp lý khi Reh≤2. Bài 2. Xác định đường kính bể lắng làm việc liên tục để lắng bụi phấn trong nước. Năng suất bể lắng 80 tấn/h tính theo lượng nước có trong huyền phù chứa 8% CaCO3. Đường kính bụi bé nhất được lắng 35 μm, độ nhớt của huyền phù là 1,14.10-3 kg/ms, độ ẩm của bã 70% và khối lượng riêng bụi phấn 2710 kg/m3 . Biết vận tốc lắng lý thuyết của hạt bụi phấn tuân theo phương trình Stốc và vận tốc lắng thực tế bằng 50% vận tốc lắng lý thuyết. Hãy kiểm tra tính hợp lý khi sử dụng công thức tính vận tốc lắng lý thuyết. Hướng dẫn: Tính đường kính bể lắng theo phương trình: m F D D F , 785,04 1 2 1 =→= π , m2 (F1 là diện tích lắng) 2 02 01 ..3600 Xw XX VF tt − = Trong đó: V0 là lượng nước trong có trong huyền phù, m3 /h X0 và X2 là nồng độ bã trước và sau lắng Wtt là vận tốc lắng thực tế, m/s Bài 3. Tính thời gian lọc với áp suất không đổi để đạt được 10 lít nước lọc tính theo 1 m2 bề mặt lọc. Kết quả thực nghiệm cho biết, theo 1 m2 bề mặt lọc đạt được 1 lít mất 2,25 phút và 3 lít mất 14,5 phút. Đáp số: 140 phút Hướng dẫn: 10
  • 11. Phương trình lọc với áp suất không đổi là: τkVVV tđ =+ 22 . Trong đó Vtđ và k là các hằng số lọc. Giải hệ phương trình sau để tính các hằng số lọc 5,14..3.23 25,2..1.21 2 2 kV kV tđ tđ =+ =+ Sau đó thay vào phương trình lọc để tính thời gian lọc theo yêu cầu. Bài 4. Dùng máy lọc khung bản để lọc huyền phù đạt được lượng nnước lọc 6 m3 trong 3 giờ. Tiến hành thí nghiệm ở cùng áp suất và cùng lớp bã xác định được các hằng số lọc tính trên 1 m2 theo chu kỳ lọc 3 giờ là: k = 20,7.10-4 m2 /h, Vtđ = 0,145.10-2 m3 /m2 . Xác định bề mặt lọc cần thiết. Đáp số: 77,5 m2 Hướng dẫn: Bề mặt lọc cần thiết (F, m2 )bằng thể tích nước lọc theo yêu cầu (6m3 ) chia cho năng suất lọc (m3/m2) được tính dựa trên các hằng số lọc được xác định bằng thực nghiệm (k và Vtđ). Tính năng suất lọc (V, m3 /m2 ) dựa vào phương trình lọc với áp suất không đổi: 2 324222 2 10.74,703.10.7,20.10.145,0.202 2 m mVVVkVVV kVVV tđ tđ −−− =→=−+→=−+ =+ τ τ Ghi chú: Một số đáp số đã cho có thể chưa đúng 11