1. Trang Chủ
  2. Hoá học
  3. THỰC HÀNH CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - BÀI 5

THỰC HÀNH CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - BÀI 5

TÍNH CHẤT THỦY LỰC VÀ DÒNG CHẢY Mục đích: Tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận mô hình, thiết bị liên quan đến dòng chảy của thực phẩm chế biến. Vận dụng những kiến thức để tính toán các thông số trong quá trình thực hành. Yêu cầu: Nắm vững lý thuyết, tuân thủ những qui định trong phòng thí nghiệm, đảm bảo an toàn về con người và thiết bị trong quá trình thực hành. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 35 Baøi 5 TÍNH CHAÁT THUÛY LÖÏC VAØ DOØNG CHAÛY 5.1 Muïc ñích, yeâu caàu Muïc

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá học

Số trang 7

Ngày tạo 8/29/2018 10:12:54 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải THỰC HÀNH CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 35 Baøi 5 TÍNH CHAÁT THUÛY LÖÏC VAØ DOØNG CHAÛY 5.1 Muïc ñích, yeâu caàu Muïc ñích: Taïo ñieàu kieän cho sinh vieân tieáp caän moâ hình, thieát bò lieân quan ñeán doøng chaûy cuûa thöïc phaåm cheá bieán. Vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñeå tính toaùn caùc thoâng soá trong quaù trình thöïc haønh. Yeâu caàu: Naém vöõng lyù thuyeát, tuaân thuû nhöõng qui ñònh trong phoøng thí nghieäm, ñaûm baûo an toaøn veà con ngöôøi vaø thieát bò trong quaù trình thöïc haønh. 5.2 Cô sôû lyù thuyeát 5.2.1 Kieán thöùc chung Soá Reynolds (Re) DVtb Re (5.1) Trong ñoù: D : Ñöôøng kính oáng, ño baèng m Vtb : Vaän toác trung bình cuûa doøng chaûy, ño baèng m/s : Khoái löôïng rieâng, ño baèng kg/m3 : Ñoä nhôùt cuûa chaát loûng, ño baèng Pa.s Q 4Q Vtb (5.2) D2 S Doøng chaûy taàng vaø doøng chaûy roái Re < 2100 : Chaûy taàng Re > 4000 : Chaûy roái 2100 < Re < 4000 : Quaù ñoä, chuyeån tieáp giöõa 2 loaïi Toån thaát aùp suaát ( P) vaø heä soá ma saùt P = P m + Pc (5.3) Trong ñoù: Pm: Toån thaát ma saùt, Pc: Toån thaát cuïc boä http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  2. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 36 2f V 2 L Pm (5.4) D Trong ñoù: f : Heä soá ma saùt L : Chieàu daøi ñöôøng oáng 2f V 2 Le Pc (5.5) D Le : Chieàu daøi töông ñöông (tra Baûng 2.2, trang 13-Giaùo trình cô sôû kyõ thuaät thöïc phaåm 1) Heä soá ma saùt (f) vôùi doøng chaûy taàng 16 (5.6) f Re Heä soá ma saùt vôùi doøng chaûy roái 0,125 0,0014 (5.7) f Re 0, 23 Löu löôïng doøng chaûy (Q) qua oáng R4 P Q (5.8) 8L Coâng suaát bôm (N) QP N (5.9) Trong ñoù: : Hieäu suaát bôm Phöông trình Bernoulli toång quaùt Trong tröôøng hôïp toång quaùt, trong heä thoáng ñöôøng oáng coù gaén bôm nhö Hình 1. Chaát loûng ñöôïc bôm töø vò trí 1 leân vò trí 2. GoïiWb laø coät aùp bôm tính baèng ñoä cao coät chaát loûng (meùt), ta coù phöông trình Bernoulli: V12 V22 P1 P2 Wb Z1 Z2 hf hc (5.10) g 2g g 2g Trong ñoù: - P1, P2 laø tónh aùp cuûa löu chaát taïi caùc maët caét 1 vaø 2, ño baèng Pa. - V1, V2 laø vaän toác doøng chaûy taïi caùc maët caét 1 vaø 2, ño baèng m/s. http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  3. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 37 - Z1, Z2 laø caùc khoaûng caùch töø caùc ñieåm 1 vaø 2 ñeán taâm bôm, ño baèng m. - hf, hc laø toång toån thaát ma saùt vaø cuïc boä treân ñoaïn oáng töø 1 ñeán 2, ño baèng m. laø khoái löôïng rieâng chaát loûng, kg/m3; vaø g = 9.81 m/s2. - van 2 1 Z1 Bôm Hình 5.1: Sô ñoà moâ taû ñöôøng oáng bôm thöïc phaåm loûng 5.2.2 Ño löu löôïng doøng chaûy baèng orifice Orifice (Hình 5.2) laø taám chaén coù khoeùt loã cho doøng chaûy ñi qua duøng ñeå ño löu löôïng doøng chaûy. Baèng caùch ño ñoä cheânh leäch aùp suaát ( P) giöõa hai ñieåm 1 vaø 2 tröôùc vaø sau orifice, ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löu löôïng cuûa doøng OÁng daãn Orifice chaûy treân cô sôû lyù thuyeát sau: Vieát phöông trình caân baèng Bernoulli giöõa hai V1 V2 ñieåm 1 vaø 2 khi oáng naèm ngang, ta coù: D d P V12 V22 P2 1 1 2 2 2 1 2 Vôùi chaát loûng khoâng neùn, = = neân: P 1 2 V1 = mV2 vôùi m = (d/D)2 Hình 5.2 http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  4. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 38 Töø ñoù ta suy ra: 1 2( P P2 ) 1 (5.11) V2 1 m2 Phöông trình naøy ñaõ boû qua ma saùt vaø söï taêng tónh aùp tröôùc taám chaén. Neáu chieàu daøi oáng tröôùc vaø sau orifice khaù lôùn, söï hieäu chænh cho caùc yeáu toá treân laø haøm soá cuûa tæ soá giöõa löïc quaùn tính vaø löïc nhôùt vaø heä soá m (Lydersen, 1979). Vì vaäy ta coù phöông trình hieäu chænh nhö sau: S 2 (P P2 ) S2 (5.12) qm P 1 Trong ñoù, S = d2/4 laø tieát dieän cuûa orifice [m2], laø khoái löôïng rieâng cuûa löu chaát [kg/m3] vaø laø heä soá hieäu chænh xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Ñôn vò cuûa P laø Pa vaø cuûa qm laø kg/s. Theo tieâu chuaån DIN 1952 cuûa Ñöùc, heä soá coù theå xaùc ñònh baèng giao ñieåm cuûa hai ñöôøng cong sau: Re n ke Re = u Trong ñoù k vaø n laø caùc haèng soá phuï thuoäc m, coøn u ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: 4S 2 P (5.13) u D Vôùi d = 21 mm vaø D = 54,8 mm nhö cuûa baøi thöïc haønh, ta coù ln (k) = 139,19 vaø n = 210,91. Hoaëc coù theå duøng ñoà thò nhö Hình 5.3 ñeå tìm theo P (mmH2O). 30000 25000 Ñöôøng Re 20000 320mmH2O Re 15000 280mmH2O 10000 240mmH2O 5000 200mmH2O 0 160mmH2O 0.605 0.61 0.615 0.62 120mmH2O Heä soá Alpha Hình 5.3: Tìm theo P (mmH2O) khi d = 21 mm vaø D = 54,8 mm. http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  5. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 39 5.3 Thöïc haønh 5.3.1 Caùc baøi thöïc haønh yeâu caàu Phaàn thöïc haønh goàm caùc baøi sau ñaây: Baøi 1: Ño heä soá ma saùt vaø ñoä nhaùm oáng. Sô ñoà laép ñaët nhö Hình 5.4. Heä soá f ñöôïc tính töø phöông trình trôû löïc ñöôøng oáng: P = 2 f L/D V2 Trong ñoù: P ño baèng aùp keá chöõ U hoaëc ñoàng hoà aùp keá. V tính töø löu löôïng doøng chaûy ño baèng phöông phaùp baám giaây Töø soá Re vaø f, duøng giaûn ñoà Moody ta bieát ñöôïc heä soá nhaùm töông ñoái k vaø suy ra heä soá nhaùm tuyeät ñoái cuûa oáng: = kD (mm). 3 1 L 2 1 – Bôm 2 – Van 3 – Vò trí ño aùp suaát L=3m D = 0.018 m (ñöôøng kính trong oáng) Hình 5.4: Sô ñoà thí nghieäm xaùc ñònh heä soá ma saùt vaø ñoä nhaùm oáng. Baøi 2: Ño trôû löïc cuïc boä. Sô ñoà laép ñaët nhö Hình 5.5. Vì caùc co noái coù cuøng vaät lieäu vôùi oáng ôû hình 5.4 neân heä soá ma saùt f laø khoâng ñoåi. Goïi P laø ñoä giaûm aùp giöõa hai beân co noái. Ñoä daøi töông ñöông Le cuûa co noái (ñaïi dieän cho trôû löïc cuïc boä) ñöôïc tính töø coâng thöùc trôû löïc: P / (2 f V2) Le/D = Trong ñoù: P ño baèng aùp keá chöõ U hoaëc ñoàng hoà aùp keá. http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  6. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 40 V tính töø löu löôïng doøng chaûy ño baèng phöông phaùp baám giaây 3 1 1 – Bôm 2 2 – Van 3 – Vò trí ño aùp suaát D = 0.018 m Hình 5.5 : Sô ñoà thí nghieäm xaùc ñònh Le/D cuûa co 90o Baøi 3: Xaùc ñònh löu löôïng baèng orifice Sô ñoà thí nghieäm nhö Hình 5.6. 3 1 – Bôm 2 – Van 3 –Boä Orifice 1 L1 L2 D = 0.0548 m d = 0.021 m 2 L1 = 0.882 m L2 = 0.383 m Hình 5.6: Sô ñoà thí nghieäm ño löu löôïng baèng Orifice Qui trình: Ñeå cho bôm hoaït ñoäng oån ñònh, nöôùc chaûy ñeàu vaø giaù trò P oån ñònh. Baám giaây ñeå xaùc ñònh löu löôïng doøng chaûy. Duøng giaûn ñoà Hình 5.3 ñeå tìm heä soá . Tính qm vaø so saùnh vôùi phöông phaùp baám giaây. Laáy khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ôû 25oC. http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
  7. Thöïc haønh quaù trình kyõ thuaät thöïc phaåm cô baûn 41 5.3.2 Baùo caùo vaø thaûo luaän Moãi baøi thöïc haønh tieán haønh vôùi 3-4 möùc löu löôïng. Tính toaùn vaø so saùnh Le/D vôùi lyù thuyeát. So saùnh löu löôïng giöõa hai phöông phaùp baám giaây vaø orifice. Thaûo luaän. http://www.ebook.edu.vn Boä moân thieát bò – Khoa Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ÑHNL
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học