- Trang Chủ
- Vật lý
- Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p5
Xem mẫu
- - 49 -
v 1t
F1 = G.
C 1t
Trong âoï, G laì læu læåüng håi trong 1 giáy âaî cho træåïc..
Våïi doìng chaíy âàóng nhiãût tiãút diãûn beï nháút cuía äúng phun, cuîng nhæ caïc thäng
säú håi æïng våïi tiãút diãûn áúy, âãöu truìng våïi caïc giaï trë tåïi haûn, tæïc laì, täúc âäü cuía doìng
håi C1 taûi tiãút diãûn beï nháút cuía äúng phun âaût tåïi täúc âäü truyãön ám thanh a.
*Thäng säú haîm
Âãø tênh toaïn doìng mäüt chiãöu trong caïc raînh ngæåìi ta âæa ra khaïi niãûm vãö caïc
thäng säú haîm hoaìn toaìn cuía doìng taûi tiãút diãûn âang xeït.
Ta biãút ràòng, säú gia âäüng nàng cuía doìng cháút loíng chëu neïn coï daûng :
C1 − C 2
2
k
= (p o v o − p 1 v 1 )
0
k −1
2
Do âoï ,
C2
2
C1 k
= (p o v o − p 1 v 1 ) + o (3-21)
k −1
2 2
Ta tháúy ràòng, âäüng nàng cuía doìng håi khi ra khoíi äúng phun do sæû thay âäøi caïc
thäng säú nhiãût âäüng xaïc âënh vaì phuû thuäüc vaìo âäüng nàng ban âáöu.
Nãúu âäüng nàng ban âáöu Co2/2 beï vaì coï thãø boí qua âæåüc, thç täúc âäü doìng chaíy
chè laì haìm säú cuía caïc thäng säú nhiãût âäüng maì thäi.
C12 k
= ( p o v o − p1 v1 ) (3-21’)
k −1
2
Nãúu khäng thãø boí qua âäüng nàng ban âáöu, thç coï thãø coi ràòng, âäüng nàng áúy laì
kãút quaí giaîn nåí âàóng enträpi cuía håi tæì caïc thäng säú aío p o , v o naìo âoï våïi täúc âäü ban
âáöu bàòng khäng (Co = 0) tåïi thäng säú cuía doìng po, vo åí træåïc äúng phun våïi täúc âäü
bàòng Co. Noïi mäüt caïch khaïc, seî âaût âæåüc thäng säú p o , v o nãúu âem haîm hoaìn toaìn
doìng âang chuyãøn âäüng våïi täúc âäü Co theo quaï trçnh âàóng enträpi cho âãún khi coï täúc
âäü bàòng khäng ( Co = 0).
Tæì âáúy, caïc thäng säú p o , v o , i o âæåüc goüi laì thäng säú haîm âàóng enträpi cuía
doìng, hay goüi tàõt laì caïc thäng säú haîm.
Ta seî biãøu thë âäüng nàng ban âáöu cuía doìng qua caïc thäng säú haîm :
C2 k
= (p o v o − p o v o )
o
(3-22)
k −1
2
Thay vaìo phæång trçnh (3.21), ta coï :
2
C1 k
= (p o v o − p1 v 1 ) (3-23)
k −1
2
hay laì
- - 50 -
⎛ ⎞
k −1
2
C1 k
p o v o ⎜1 − ε k ⎟
= (3-24)
⎜ ⎟
k −1
2 ⎝ ⎠
Trong âoï :
p1
ε= - Tyí säú aïp suáút ténh p1 trãn aïp suáút haîm cuía doìng p o
po
AÏp suáút po vaì p1 âæåüc goüi laì aïp suáút ténh, khaïc våïi aïp suáút haîm (aïp suáút toaìn
pháön).
i Coï thãø tçm thäng säú haîm bàòng nhiãöu caïch;
pο Nãúu duìng giaín âäö i-s (Hçnh 3.8) thç âàût
A tο âoaûn thàóng enträpi AA’ = Co2/2 tæì âiãøm A’ , æïng
våïi thäng säú ban âáöu po vaì to , ta tçm âæåüc åí
âiãøm A caïc thäng säú cuía doìng bë haîm p o , v o , t o
2
Cο pο
2 Nãúu tênh toaïn bàòng phæång phaïp giaíi
tο
A' têch, âäúi våïi håi quaï nhiãût, âãø xaïc âënh
p o , v o phaíi thãm vaìo phæång trçnh (3.22)
s
phæång trçnh âàóng enträpi pvk = const, tæïc laì po
vok = p o v o = const.
Hçnh.3.8. Xaïc âënh thäng säú haîm
bàòng âäö thë i-s
Sau khi biãún âäøi ta coï :
k
po ⎛ ⎞ k −1
k − 1 C2
= ⎜1 + ⎟
o
(3-25)
po ⎜ ⎟
2 kp o v o
⎝ ⎠
k
vo ⎛ ⎞ k −1
k − 1 C2
= ⎜1 + ⎟
o
Vaì
vo ⎜ ⎟
2 kp o v o
⎝ ⎠
Nãúu täúc âäü Co khäng låïn làõm vaì khäng væåüt quaï 100 ÷ 150m/s, thç coï thãø
duìng cäng thæïc gáön âuïng âãø xaïc âënh caïc thäng säú haîm :
C2
po = po + o
2v o
C2
vo = vo + o
(3-26)
2kp o
Täúc âäü ám thanh, täúc âäü giåïi haûn.
Âäúi våïi caïc âàûc tênh cuía doìng täúc âäü ám thanh vaì täúc âäü tåïi haûn coï yï nghéa
quan troüng.
Täúc âäü ám thanh laì täúc âäü truyãön ám âæåüc xaïc âënh theo caïc thäng säú ténh cuía
doìng :
- - 51 -
kpv = kRT
a= (3-27)
Coï thãø biãún âäøi cäng thæïc (3.24) dæåïi daûng :
2
C1 k k
+ p1 v 1 = po v 0 (3-28)
2 k −1 k −1
2
2
a2
C1 ao
+ 1=
hay laì :
2 k −1 k −1
ÅÍ âáy, a1 - täúc âäü ám thanh våïi caïc thäng säú håi p1, v1 ;
a o - täúc âäü ám thanh våïi caïc thäng säú haîm p o , v o ,
p1 v 1
Nãúu âem chia phæång trçnh (3.28) cho k ta coï :
k −1
k −1 p vo
+1 = o
2
M1 (3-29)
2 p1 v 1
Trong âoï :
M1 = C1/a1 - täúc âäü ám thanh cuûc bäü tæång âäúi cuía doìng. Tyí säú täúc âäü naìy
âæåüc goüi laì säú Max.
Træåìng håüp coï giaîn nåí âàóng enträpi, coï thãø viãút :
1− k
po v o
=ε k
p1 v 1
vaì phæång trçnh (3.29) coï daûng :
1− k
k −1
+1 = ε
2 k
M (3-29’)
1
2
Giaíi âàóng thæïc naìy, ta tçm âæåüc :
1− k
2
(ε − 1) k
M1 =
k −1
Nãúu trong quaï trçnh giaîn nåí, täúc âäü cuía doìng âaût âæåüc täúc âäü ám thanh C1 = a1 = a*
thç täúc âäü áúy âæåüc goüi laì täúc âäü tåïi haûn, vaì caïc thäng säú tæång æïng - thäng säú tåïi haûn.
Roî raìng laì våïi täúc âäü tåïi haûn M1t = 1.
Thay giaï trë M1t vaìo phæång trçnh (3.29), ta tçm âæåüc tyí säú aïp suáút tåïi haûn.
k
⎛ 2 ⎞ k −1
ε∗ = ⎜ ⎟ (3-30)
⎝ k +1⎠
Âäöng thåìi tæì phæång trçnh (3.28) ta tçm täúc âäü tåïi haûn cuía doìng
2
a2 a2 ao
+*=
*
2 k −1 k −1
- - 52 -
2 2k
=
a* = a o po v o
Vaì (3-31)
k +1 k +1
* Læu læåüng tåïi haûn :
Ta seî aïp duûng phæång trçnh liãn tuûc
FC1 = Gv1
vaì thay thãú bàòng caïc thäúng säú tåïi haûn
⎛G⎞ a
⎜ ⎟= *
⎝ F ⎠* v *
Chuï yï ràòng, våïi quaï trçnh âàóng enträpi
1
v * ⎛ po ⎞ k
1
=⎜ ⎟ = ε *k
v o ⎜ p* ⎟
⎝ ⎠
Ta tçm âæåüc :
k +1
1
⎛G⎞ a o ⎛ 2 ⎞ 2( k −1)
a
⎜ ⎟ = * εk = ⎜ ⎟
vo ⎝ k + 1⎠
⎝ F ⎠* v *
Sau khi biãún âäøi phæång trçnh naìy, ta coï :
k +1
⎛G⎞ k p o ⎛ 2 ⎞ k −1
⎜ ⎟= ⎜ ⎟ (3.32)
vo ⎝ k + 1⎠
⎝ F ⎠*
Nãúu thay caïc giaï trë bàòng säú cuía säú muî k vaìo cäng (3.30) vaì (3.32) caïc thäng
säú tåïi haûn seî coï daûng nhæ trong baíng 3-1.
Baíng 3-1 : Caïc thäng säú tåïi haûn cuía doìng khi giaîn nåí âàóng enträpi.
Säú muî Tyí säú
Mäi cháút âàóng aïp suáút Täúc âäü tåïi haûn., C* m/s Læu læåüng tåïi haûn
(G/F)* , kg/s.m2
enträpi tåïi haûn
ε*
k
0,5283 C* = 0,913 a o = 1,08 p o v o
1,4 (G/F)* = 0,57 a o v o
Khäng khê
= 0,685 p o / v o
0,5457 C*=0,932 a o = 1,064 p o v o
Håi quaï nhiãût 1,3 (G/F)* = 0,585 a o v o
= 0,667 p o / v o
0,5774 C*= ,967 a o = 1,032 p o v o
Håi baío hoìa 1,135 (G/F)* = 0,598 a o v o
khä = 0,635 p o / v o
- - 53 -
Caïc thæï nguyãn duìng åí âáy nhæ sau :
p o - N/m2 ( 1bar = 105 N/m2 ) ; v o - m3/kg ; a o - m/s ; F - m2 vaì G - kg ;
* Sæû thay âäøi caïc thäng säú vaì tiãút diãûn ngang cuía raînh.
Ta seî xem xeït caïc thäng säú vaì tiãút diãûn ngang cuía raînh thay âäøi nhæ thãú naìo.
Cháúp nháûn biãún säú åí âáy laì âäü giaîn nåí, tæïc laì ε = p1/ p o
Biãún âäøi phæång trçnh (3.24) theo daûng sau âáy :
k −1
k +1 k −1
2
(1 − ε ) k
C 1t = a o (1 − ε ) = a* .
k
(3-33)
k −1 k −1
Nãúu chia 2 vãú cuía âàóng thæïc trãn cho täúc âäü tåïi haûn a*, ta âæåüc biãøu thæïc :
k +1 ⎛ ⎞
k −1
C
⎜1 − ε k ⎟
λ = 1t = (3.34)
k −1 ⎜ ⎟
a* ⎝ ⎠
Âoï laì sæû phuû thuäüc cuía täúc âäü khäng thæï nguyãn λ (tênh theo mäüt pháön cuía täúc
âäü tåïi haûn) vaìo âäü giaîn nåí ε.
Nãúu håi giaîn nåí tåïi chán khäng tuyãût âäúi (ε = 0), täúc âäü cæûc âaûi seî bàòng:
k +1
λ max =
k −1
Âäúi våïi håi quaï nhiãût k = 1,3 , λmax = 2,77 aïp duûng phæång trçnh liãn tuûc âäúi
våïi báút kyì ε naìo ta coï thãø tçm âæåüc biãøu thæïc :
2 ⎛k ⎞
k +1
1 2
G C1 C1 k a o ⎜ε − ε k ⎟
= = ε=
k −1⎜ ⎟
F v1 vo vo ⎝ ⎠
⎛2 ⎞
k +1
2k p o ⎜εk − ε k ⎟
= (3-35)
⎜ ⎟
k −1 vo ⎝ ⎠
Mäüt thäng säú khäng thæï nguyãn quan troüng næîa laì læu læåüng quy dáùn.
Læu læåüng quy dáùn hay læu læåüng tæång âäúi laì tyí säú cuía læu læåüng troüng læåüng âi qua
âån vë diãûn têch G/F cuía tiãút diãûn âang xeït trãn læu læåüng troüng læåüng âi qua âån vë
diãûn têch G*/F cuía tiãút diãûn áúy våïi caïc thäng säú tåïi haûn, tæïc laì
GF G
=
.
q=
F G* G*
G
G
vaì *
Hay laì, sau khi thay thãú giaï trë cuía
F F
1+ k
⎛ 2 ⎞ 1− k 2 ⎛ k ⎞
k +1
2
G ⎜ε − ε k ⎟
=⎜ ⎟
Ta coï q= (3-36)
k −1⎜ ⎟
⎝ k +1⎠
G* ⎝ ⎠
nguon tai.lieu . vn
