- Trang Chủ
- Vật lý
- Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p9
Xem mẫu
- - 69 -
k −1
C* 1
=
vaì :
k +1 k −1
C1
1 − ε1 k
Váûy :
1
⎛ 2 ⎞ k −1 k − 1
⎜ ⎟
sin(α1 + δ) ⎝ k + 1 ⎠ k +1
= (3.58)
sin α1 `k +1
2
ε1 − ε1 k
k
Nhæ váûy laì, trãn cå såí cuía
εα = f (α1)
α1 sin(α1+δ1) phæång trçnh liãn tuûc coï thãø thiãút láûp
sinα1 quan hãû gáön âuïng giæîa âäü lãûch doìng håi
o
30 2,0
trong miãön càõt vaït cuía äúng phun våïi âäü
giaîn nåí ε1.
Âäúi våïi håi quaï nhiãût ( k = 1,3 )
theo (3.58) ta dæûng âäö thë Hçnh 3.21
Giåïi haûn giaím aïp suáút ε1α trong
20 1,5
o
miãön càõt vaït cuîng coï thãø xaïc âënh âæåüc
qua phæång trçnh (3.58). Tháût váûy, giåïi
haûn giaîn nåí æïng våïi træåìng håüp khi
âæåìng âàóng aïp (âæåìng âàûc tênh) xuáút
ε
10 1,0
o
phaït tæì âiãøm A (Hçnh 3.20) gáön truìng
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 våïi màût phàóng AB, màût phàóng giåïi haûn
miãön càõt vaït cuía äúng phun.
Hçnh 3.21 Âäö thë âãø xaïc âënh goïc
Nhæng trong træåìng håüp áúy goïc
lãûch trong miãön càõt vaït
α1 + δa cuía goïc C1 truìng våïi goïc θ, nãn
v 1C * a
sin (α1 + δa) ≈ sin θ = =
v *C1 C1
1
k −1
⎛ ε* ⎞k k +1 k
⎜ ⎟ sin α 1 = ε1
Tæì âàóng thæïc naìy tçm âæåüc: ⎜ε ⎟ 2
⎝α ⎠
Giaíi phæång trçnh naìy ta coï :
k
2k
⎛ 2 ⎞ k +1
εα = ⎜ ⎟ .(sin α 1 ) k +1 (3-59)
k + 1⎠
⎝
Âäü giaîn nåí giåïi haûn εα tuìy thuäüc vaìo goïc α1 âæåüc trçnh baìy trãn Hçnh 3.21
bàòng âæåìng thàóng nghiãng.
- - 70 -
Âàûc tênh thay âäøi täúc âäü vaì âäü lãûch doìng khi giaîn nåí trong miãön càõt vaït cuía
äúng phun âæåüc thãø hiãûn trãn Hçnh 3.22.
ÅÍ âáy âaî dæûng âæåìng muït caïc tia váûn
α1 = 20
täúc tæång âäúi λ = c1 / a* cho caïc äúng phun våïi
goïc ra α1 = 20o vaì k = 1,3. Giåïi haûn giaîn nåí
1
= trong miãön càõt vaït seî kãút thuïc khi εα = 0,19.
λ
α1+δa Quaï trçnh giaîn nåí tiãúp theo xaíy ra ngoaìi phaûm
vi càõt vaït. Trãn Hçnh 3.22 ta tháúy ràòng khi giaîn
nåí trong miãön càõt vaït Cu = C1cos α1 tàng cháûm
α1+δmax dáön khi aïp suáút ε1 caìng tháúp. Sau khi máút khaí
nàng giaîn nåí trong miãön càõt vaït, tæïc laì khi ε1 <
εα cho âãún luïc ε1 → 0, thaình pháön täúc âäü C1u =
ax
λm
(C1cos α1)max = C1umax = const vaì chè tàng
Cumax
thaình pháön C1a = C1sinα1 maì thäi.
Khi doìng chaíy trong chán khäng (ε1 → 0)
ε=0
λmax = 2,77 âäü lãûch doìng âaût tåïi giaï trë låïn
Hçnh 3.22 Âæåìng tia muït váûn täúc nháút. Âäö thë Hçnh 3.22 âæåüc xáy dæûng theo caïc
khi håi giaîn nåí âãún caïc âäúi cäng thæïc cuía khê lyï tæåíng (3.34), (3.58).
aïp khaïc nhau Chuï yï ràòng, åí âáy chè laì giaí thiãút, vç
trong thæïc tãú khi giaîn nåí quaï sáu håi næåïc chuyãøn vãö vuìng baío hoìa, nãn caïc phæång
trçnh tênh toaïn luïc âáöu seî khäng phuì håüp næîa. Vç váûy âäö thë naìy chè xem nhæ laì vê duû
âãø minh hoüa âàûc tênh lãûch doìng trong vaì ngoaìi miãön càõt vaït khi håi giaîn nåí khaï sáu.
Âäúi våïi daîy äúng phun to dáön âäü lãûch doìng bàõt âáöu khäng phaíi tæì chãú âäü ε1 ≤ ε*
maì chãú âäü ε1 ≤ ε1o ( tênh toaïn )
ÆÏng duûng phæång trçnh (3.37) ta âæåüc cäng thæïc tæång tæû nhæ (3-58)
k +1
2
ε −ε
sin(α 1 + δ) k k
(C )
v
= 1 t = 1t o = 1o 1o
sin α 1 k +1
2
( v 1t ) o C 1t
ε −ε k k
1 1
1
k −1
⎛2⎞ k +1
⎜ ⎟
⎝ k + 1⎠ k +1
Fmin
= (3-60)
k +1
F1 2
ε −ε
k k
1 1
ÅÍ âáy chè säú “0” thuäüc chãú âäü tênh toaïn.
- - 71 -
3-6. Sæû biãún âäøi nàng læåüng trong táöng tuäúc bin doüc truûc:
Táöng tuäúc bin laì täø håüp cuía daîy caïnh äúng phun báút âäüng, maì trong raînh cuía noï
doìng håi seî âæåüc tàng täúc vaì daîy caïnh âäüng, trong âoï nàng læåüng cuía doìng håi âæåüc
biãún âäøi thaình cå - cäng laìm quay räto.
Ta seî nghiãn cæïu sæû biãún âäøi âoï trong mäüt táöng trung gian cuía tuäúc bin doüc
truûc (Hçnh 3.23)
Trong raînh caïc äúng
phun håi giaîn nåí tæì aïp suáút
træåïc äúng phun Po âãún aïp suáút
P1 trong khe håí åí giæîa caïnh
po p1 p2
l1 l2
äúng phun vaì caïnh âäüng. ÅÍ âáöu
B1 B2
ra khoíi äúng phun trong quaï
∆1 d
trçnh giaîn nåí mäi cháút coï täúc
âäü C1, hæåïng theo goïc α1 so
våïi veïc tå täúc âäü voìng cuía
caïnh âäüng (Hçnh 3.24)
Hçnh 3.23 Så âäö táöng tuäúc bin doüc truûc
Daîy caïnh âäüng chuyãøn âäüng sau äúng phun våïi täúc âäü voìng u. Giaï trëû cuía täúc
âäü naìy phuû thuäüc vaìo âæåìng kênh trung bçnh d vaì vaìo táön säú quay cuía räto n (u = π
dn). ÅÍ âáöu vaìo daîy caïnh
l1
âäüng trong chuyãøn âäüng
po io
tæång âäúi mäi cháút dëch
b1 chuyãøn våïi täúc âäü tæång
.
B âäúi W1 âæåüc xaïc âënh
C
bàòng :
B'
W1 = C 1 - u
c1
δ
p1 i1
Caïc veïc tå täúc âäü
α1
tuyãût âäúi C1, täúc âäü voìng
β1 u
c1
u u vaì täúc âäü tæång
w1
âäúi W1 taûo thaình tam giaïc
α2
α2 β2
täúc âäü åí âáöu vaìo caïc caïnh
β2 w1
u
c1 âäüng (tam giaïc täúc âäü
vaìo). Goïc taûo thaình giæîa
caïc vec tå täúc âäü tæång âäúi
Hçnh 3.24 Präfin daîy äúng phun vaì caïnh âäüng
vaì täúc âäü voìng âæåüc kyï
- - 72 -
hiãûu qua β1. Khi gia cäng hæåïng cuía caïc meïp vaìo caïnh quaût âäüng do hæåïng cuía täúc
âäü tæång âäúi, tæïc laì goïc β1, xaïc âënh. Khi âi qua daîy caïnh âäüng håi tiãúp tuûc giaîn nåí
trong raînh tæì aïp suáút P1 âãún aïp suáút P2 sau caïc caïnh âäüng vaì doìng thç bë ngoàût. Do
ngoàût doìng vaì do giaîn nåí håi trong caïc caïnh âäüng maì taûo nãn læûc, tæïc laì mämen
quay, taïc duûng lãn räto vaì sinh cäng âãø thàóng tråí læûc cuía maïy âæåüc truyãön âäüng maì
taûo thaình pháön xung læûc, coìn do gia täúc doìng trong raînh caïnh âäüng - pháön phaín læûc
taïc duûng lãn caïnh quaût.
ÅÍ âáöu ra khoíi caïc raînh caïnh âäüng täúc âäü tæång âäúi W2 âæåüc xaïc âënh båíi âäüng
nàng trong chuyãøn âäüng tæång âäúi åí âáöu vaìo trong raînh caïnh âäüng vaì båíi nàng læåüng
cuía håi giaîn nåí tæì aïp suáút P1 âãún aïp suáút P2 täúc âäü tæång âäúi W2 vaì täúc âäü voìng quay
u , ta coï veïc tå täúc âäü tuyãût âäúi C 2 . Kyï hiãûu cuía veïc tå täúc âäü W2 våïi hæåïng ngæåüc
chiãöu våïi u qua β2. Giaï trë cuía goïc naìy do hçnh daûng cuía präfin caïnh quaût âäüng vaì sæû
bäú trê trãn räto xaïc âënh ; hån næîa hæåïng cuía meïp ra caïnh âäüng seî xaïc âënh hæåïng täúc
âäü C 2 våïi hæåïng ngæåüc chiãöu våïi u âæåüc kyï hiãûu bàòng α2 . Tam giaïc täúc âäü do caïc
veïc tå W2 , u vaì C 2 taûo thaình âæåüc goüi tam giaïc täúc âäü ra.
Quaï trçnh doìng chaíy cuía mäi cháút trong tuäúc bin âæåüc biãøu thë trãn giaín âäö i - s
(Hçnh 3.25)
i Nãúu doìng håi chuyãøn âäüng trong
caïnh âäüng khäng coï täøn tháút thç khi håi
pο
giaîn nåí tæì aïp suáút P1 âãún aïp suáút P2
tο
iο entanpi seî giaím xuäúng h02 - i1 - i2 vaì nhiãût
p1 giaïng lyï thuyãút cuía toaìn táöng seî laì :
h01
i1 ho = h01 + h02’
i1t p2 Trong âoï ,
hο
2
h02
h01 - nhiãût giaïng lyï thuyãút trong
02
i2
h'
daîy äúng phun
i2t
i1t h02 - nhiãût giaïng lyï thuyãút trong
s daîy caïnh âäüng
Tháût ra, h02 ≠ h02’ båíi vç do coï täøn
tháút trong äúng phun maì nhiãût âäü træåïc daîy
Hçnh 3.25 Quaï trçnh cuía doìng chaíy
caïnh âäüng tàng lãn. Do âoï h02 tàng chuït êt
trong táöng tuäúc bin trãn âäö thë i-s
so våïi h’02’. Thãú nhæng nãúu täøn tháút trong
äúng phun khäng låïn làõm, nhiãöu træåìng
håüp coï thãø coi h02 = h’02
- - 73 -
Trong thæûc tãú, do coï täøn tháút , sæû giaîn nåí håi trong daîy caïnh âäüng seî laìm tàng
entropi vaì traûng thaïi håi åí âáöu ra khoíi caïnh âäüng coï thãø biãøu thë bàòng âiãøm 2
(Hçnh3.25)
Âäü phaín læûc.
Tyí säú nhiãût giaïng h02 trãn nhiãût giaïng toaìn táöng :
h 02 h
ρ= ≈ 02 (3-61)
h 01 + h 02 h0
âæåüc goüi laì âäü phaín læûc.
Nãúu âäü phaín læûc cuía táöng ρ = 0 vaì khäng coï giaîn nåí håi thãm trong daîy caïnh
âäüng thç táöng âæåüc goüi laì xung læûc. Nãúu âäü phaín læûc khäng låïn làõm (ρ = 0,1÷0,15 )
thç táöng âæåüc goüi laì xung læûc, âäi khi coìn goüi laì táöng xung læûc coï âäü phaín læûc beï.
Nãúu âäü phaín læûc khaï låïn (ρ = 0,4 ÷0,6) thç táöng âæåüc goüi laì táöng phaín læûc.
Trong caïc táöng tuäúc bin håi thæåìng khäng duìng âäü phaín læûc låïn hån.
Trong mäüt säú træåìng håüp coï thãø gàûp aïp suáút P1 håi beï hån aïp suáút P2. Hån næîa
aïp suáút trong raînh caïnh âäüng seî tàng lãn, nhiãût giaïng h02 coï thãø ám vaì ρ < 0. Âäü phaín
læûc ám seî laìm tàng thãm täøn tháút vaì cáön phaíi traïnh hiãûn tæåüng naìy.
Thäng thæåìng âäü phaín læûc ám hay xaíy ra åí tiãút diãûn gäúc cuía daîy caïnh âäüng
cuîng nhæ åí mäüt vaìi chãú âäü khaïc våïi tênh toaïn.
Læûc taïc duûng lãn caïc caïnh âäüng
Coï læûc khê âäüng hoüc taïc duûng lãn caïnh âäüng khi doìng håi bao quanh laì do sæû
ngoàût doìng trong raînh caïnh vaì sæû gia täúc cuía noï. Sæû ngoàût vaì gia täúc doìng håi trong
caïc raînh caïnh cong diãùn ra dæåïi aính hæåíng cuía caïc læûc taïc duûng lãn doìng håi sau
âáy:
- Doìng håi chëu phaín læûc cuía vaïch raînh caïnh quaût
- Håi âiãön âáöy raînh chëu taïc duûng cuía hiãûu säú aïp læûc P1 - P2 åí âáöu vaìo vaì âáöu ra cuía
raînh.
Nãúu kyï hiãûu R’ - håüp læûc tæì caïc caïnh quaût taïc duûng lãn doìng håi, thç doìng håi
seî taïc duûng lãn caïnh quaût mäüt læûc R bàòng R’, nhæng ngæåüc chiãöu.
Khi tênh toaïn thæåìng chiãúu læûc áúy lãn phæång täúc âäü voìng Ru vaì theo phæång
thàóng goïc våïi noï Ra.
Âãø tçm læûc voìng Ru do doìng håi taïc duûng lãn caïnh quaût R’u (bàòng nhæng khaïc
dáúu). Læûc naìy coï thãø tçm âæåüc dæûa vaìo phæång trçnh âäüng læåüng. Ta seî xeït doìng håi
qua raînh caïnh âäüng, âæåüc biãøu thë trãn Hçnh 3-26.
nguon tai.lieu . vn