I. TRÍCH YẾU:
1. Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát sự chảy của nước ở phòng thí nghiệm trong một hệ thống ống dẫn
có đường kính khác nhau và có chứa lưu lượng kế màng chắn, Venturi, cùng các bộ
phận nối ống như cút, van chữ T nhằm xác đònh:
 Thí nghiệm 1 : Hệ số lưu lượng kế C
m
và C
v
theo chế độ chảy (Re).
 Thí nghiệm 2 : Hệ số ma sát f theo chế độ chảy (Re) cho ống 1” và
½”.
 Thí nghiệm 3 : Đặc tuyến van, xác đònh chiều dài tương đương ( L
tđ
)
và phạm vi ứng dụng của van.
2) Phương pháp thí nghiệm:
 TN1 : Cho dòng chảy lưu chất qua thiết bò có gắn lưu lượng kế màng chắn
và Venturi. Đọc tổn thất cột áp ứng với từng lưu lượng dòng chảy và từng
lưu lượng kế.
 TN2 : Cho dòng chảy lưu chất qua màng chắn và lần lượt qua ống 1” và
ống ½”.
Chỉnh van để thay đổi lưu lượng dòng chảy, đọc tổn thất cột áp của màng
chắn và ống. Lặp lại thí nghiệm với từng chiều dài ống l=0.9m và l=1.5m
 TN3 : Cho dòng chảy lưu chất qua màng chắn và van
Ứng với từng độ mở của van, đọc tổn thất cột áp qua màng và van.
II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:
1) Lưu lượng kế màng chắn và Venturi:
- Nguyên tắc của hai dụng cụ này là đo lưu lượng dựa trên cơ sở của sự
chênh lệch áp suất do có sự giảm tiết diện đột ngột của dòng lưu chất.
- Hai dụng cụ này có cấu tạo như sau:

1
2
d
d
=
β
, tỉ số giữa đường kính cổ Venturi hay đường kính lỗ màng chắn trên
đường kính ống.
Do đó lưu lượng qua màng chắn hay Venturi:
Q= V
2
A
2
=V
1
A
1
2) Tổn thất năng lượng do sự chảy của ống dẫn:
Có hai loại tổn thất năng lượng :
a) Tổn thất dọc đường ống :
Khi lưu chất chảy trong ống, có sự mất mát năng lượng do ma sát ở thành ống .
Xét trường hợp ống tròn đều nằm ngang.
Phương trình Bernoulli tại hai mặt cắt ướt 1-1, 2-2 giới hạn đoạn ống cho ta
f
H
g
v
g
P
Z

α
2
= 1 (chảy rối)
0
21
H
g
P
g
PP
f
H ∆=
∆
=
−
=⇒
ρρ
Công thức Darcy cho tổn thất năng lượng :
H
f
f
Lv
gD
=
2
2
Trong đó :
L: chiều dài ống (m)
D: đường kính ống (m)
f: hệ số ma sát vô thứ nguyên

L
e
: chiều dài tương đương của van hay khớp nối được đònh nghóa là chiều dài
của một ống thẳng có cùng sự mất mát năng lượng H
f
với van hay khúc nối trong
những điều kiện giống nhau.
III. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:
- Một hệ thống gồm các ống dẫn và van có kích thước khác nhau, lắp đặt
như trong tài liệu hướng dẫn.
- Bơm
- Đồng hồ đo
IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
1. Số liệu thí nghiệm:
a) Thí nghiệm 1:
STT W(l) t
1
t
2
t
3
1 1 9.98 9.72 8.38
2 1 7.11 7.39 7.73
3 2 8.72 8.3 8.03
4 3 11.59 11.79 9.52
5 4 11.4 10.13 9.02
6 5 10.29 11.32 10.29
7 6 11.57 12.73 11.61
8 7 11.3 9.98 11.96
9 8 14.28 12 13.81

37 30 29.5 73.5 70 73
9
33 30.5 32 78.5 75.5 74.5
b) Thí nghieäm 2:
STT
oáng 1” : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 4.5 13 1 0.5
2 11 16.5 1.2 1.5
3 18 21 2 2
4 23.5 26.5 2.5 2.5
5 27.5 37 2.5 2.5
6 32.5 43 4.5 3
7 38 49 4 4
8 45.5 56 5.5 4.5
9 51.5 60.5 5 5
10 59 63 6 6
11 63.5 65.5 7 6
12 67 68 7 7
13 67 69 7 6.5
4
STT
oáng 1" : l=1.5m

12
62.5 62.5 10.5 10.5
13
63 63 11 11.5
STT
oáng 1/2" : l=0.9m
ΔPm1/ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPong1/ρg
(cmH2O)
ΔPong2/ρg
(cmH2O)
1 1.5 1.5 4 4
2 3 4.5 7 10
3 6 8.5 14 18.5
4 10.5 13.5 22 28
5 16 18 32 36
6 21 22 42.5 43.5
7 24.5 26 49 49.5
8 27 30.5 53 52.5
9 29.5 32 58.5 64
10 31.5 34 63 67
11 33 35 65.5 68
12 34 35 67 70.5
13 34 35.5 68 70.5
5
STT
oỏng 1/2" : l=1.5m

12
34.5 34.5 106.5 106.5
13
34.5 35 108.7 109
c) Thớ nghieọm 3:
STT
Mụỷ hoaứn toaứn
Pm1/g
(cmH2O)
Pm2/g
(cmH2O)
Pv1/g
(cmH2O)
Pv2/g
(cmH2O)
1 4 4 0.2 0.1
2 8 9.5 0.3 0.2
3 14.5 17 0.2 0.3
4 21 26.5 0.3 0.2
5 28.5 33.5 0.4 0.4
6 37 41 0.5 0.5
7 45 45 0.5 0.6
8 53 50.5 0.6 0.7
9 57.5 55.5 0.9 0.7
10 60.5 58.5 0.9 0.7
6
11 62 60.5 0.8 0.8
12 63 62 0.8 0.9
13 63.5 63 0.9 0.9
STT Ñoä môû van 3/4

12
63 63 1.6 1.5
13
63.5 63.5 1.6 1.6
STT Ñoä môû van 1/2
ΔPm1ρg
(cmH2O)
ΔPm2/ρg
(cmH2O)
ΔPv1/ρg
(cmH2O)
ΔPv2/ρg
(cmH2O)
1
7.5 6 0.2 0.6
2
14 11.5 2.3 1.8
3
20 18.5 3.7 3.2
4
28 27.5 5.1 4.9
5
36 27 6.5 6.4
6
43.5 45.5 7.9 7.9
7
51.5 51.5 8.8 8.9
8
56 55 9.5 9.6
9

32 32 108 106.6
7
36.5 36 118.7 118.9
8
38 37 122.2 123.3
9
38.5 38 126.9 125.5
10
38.5 38.5 129.4 128
11
39.5 39.5 130 129.5
12
39.5 40 130.5 130.1
13
39.5 39.5 131.1 131
2. Tớnh toaựn:
a) Thớ nghieọm 1:
STT W(l) t (s) Q(lớt/s)
Pm/g
(cmH2O)
Pv/g
(cmH2O)
Re Cm Cv
1 1 9.36 0.11 3.33 1.50 6513.74 0.2308 0.3440
2 1 7.41 0.13 7.33 2.50 8227.88 0.1965 0.3366
3 2 8.35 0.24 11.83 5.50 14603.25 0.2746 0.4028
4 3 10.97 0.27 16.83 6.83 16678.34 0.2629 0.4127
5 4 10.18 0.39 25.50 10.83 23948.38 0.3068 0.4706
6 5 10.63 0.47 43.17 13.17 28668.61 0.2822 0.5110
7 6 11.97 0.50 48.67 19.90 30560.69 0.2834 0.4431

10
12 7 67.5 0.564 106.23 0.0352 34386.28
13 6.75 68 0.566 106.61 0.0337 34508.22
oáng 1" ( l=1.5m)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 1.5 6.5 0.155 29.19 0.0599 9450.13
2 2.25 13.5 0.283 53.30 0.0269 17254.11
3 3.5 19.75 0.35 65.92 0.0274 21339.01
4 5.25 28 0.411 77.41 0.0298 25058.09
5 6.25 36.75 0.459 86.45 0.0284 27984.58
6 7.5 44.25 0.492 92.67 0.0297 29996.54
7 8.5 49.75 0.512 96.43 0.0311 31215.92
8 9.25 55.75 0.532 100.20 0.0313 32435.29
9 9.75 58 0.539 101.52 0.0322 32862.07
10 10 60 0.545 102.65 0.0323 33227.88
11 10.5 61.5 0.55 103.59 0.0333 33532.72
12 10.5 62.5 0.552 103.97 0.0330 33654.66
13 11.25 63 0.554 104.35 0.0351 33776.60
oáng 1/2" ( l=0.9)
STT
ΔPong/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re

(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q(lít/s) V(cm/s) f Re
1 16 4.25 0.08
52.72 0.1047 9123.36
2 23.25 7 0.167
110.05 0.0349 19045.01
3 36.25 11.25 0.251
165.41 0.0241 28624.53
4 46.75 14.75 0.299
197.04 0.0219 34098.55
5 58.25 19 0.343
226.03 0.0207 39116.39
6 70.5 22.75 0.375
247.12 0.0210 42765.73
7 81 26 0.398
262.28 0.0214 45388.70
8 89.75 29.25 0.419
276.12 0.0214 47783.58
9 97 31.5 0.432
284.68 0.0218 49266.13
10 101.25 33 0.44
289.96 0.0219 50178.46
11 104.5 33.5 0.443
291.93 0.0223 50520.59
12 106.5 34.5 0.448
295.23 0.0222 51090.80
13 108.85 34.75 0.449
295.89 0.0226 51204.84

11 0.8 61.25 0.547 103.03 0.0541 0.0304 33349.82 0.1266
12 0.85 62.5 0.551 103.78 0.0549 0.0304 33593.69 0.1323
13 0.9 63.25 0.553 104.16 0.0553 0.0304 33715.63 0.1390
Mụỷ 3/4
14
STT
ΔPvan/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V
(cm/s)
V
2
/2g f Re l
e
1 0.15 4.75 0.099 18.65 0.0018 0.0216 6035.89 1.0189
2 0.2 10.25 0.234 44.07 0.0099 0.0256 14266.65 0.2048
3 0.3 15.75 0.309 58.20 0.0173 0.0271 18839.29 0.1667
4 0.4 24.25 0.385 72.51 0.0268 0.0283 23472.91 0.1370
5 0.85 34.25 0.445 83.82 0.0358 0.0292 27131.02 0.2117
6 0.95 44 0.489 92.10 0.0432 0.0297 29813.64 0.1923
7 1.15 49.75 0.511 96.25 0.0472 0.0300 31154.95 0.2113
8 1.2 56 0.532 100.20 0.0512 0.0302 32435.29 0.2018
9 1.3 58.75 0.54 101.71 0.0527 0.0303 32923.04 0.2116
10 1.4 61 0.547 103.03 0.0541 0.0304 33349.82 0.2215
11 1.5 62.25 0.55 103.59 0.0547 0.0304 33532.72 0.2344
12 1.55 63 0.552 103.97 0.0551 0.0304 33654.66 0.2403

STT
ΔPvan/ρg
(cmH2O)
ΔPm/ρg
(cmH2O)
Q
(lít/s)
V
(cm/s)
V
2
/2g f Re l
e
1 17.45 4.25 0.08 15.07 0.0012 0.0207 4877.49 189.4146
2 32 9.5 0.22 41.44 0.0088 0.0253 13413.09 37.5329
3 45.75 14.5 0.295 55.56 0.0157 0.0269 17985.73 28.1466
4 72.8 20.75 0.357 67.24 0.0230 0.0279 21765.79 29.4400
5 87.8 26.25 0.399 75.15 0.0288 0.0285 24326.47 27.8003
6 107.3 32 0.433 81.56 0.0339 0.0290 26399.40 28.3815
7 118.8 36.25 0.455 85.70 0.0374 0.0293 27740.71 28.1779
8 122.75 37.5 0.461 86.83 0.0384 0.0294 28106.52 28.2878
9 126.2 38.25 0.465 87.58 0.0391 0.0294 28350.39 28.5354
10 128.7 38.5 0.466 87.77 0.0393 0.0294 28411.36 28.9635
11 129.75 39.5 0.47 88.52 0.0399 0.0295 28655.24 28.6560
12 130.3 39.75 0.471 88.71 0.0401 0.0295 28716.20 28.6433
13 131.05 39.5 0.47 88.52 0.0399 0.0295 28655.24 28.9431
Đồ thò:
Lưu lượng theo độ mở van theo một vài áp suất:
16
Đặc tuyến van:

2.
4
β
−
∆
=
gP
CV
Theo lý thuyết, với đường kính lỗ và đường kính lỗ màng (venturi) bằng nhau nên V
2

và
β
bằng nhau. Do đó C tỉ lệ nghòch với
P∆
.
Cấu tạo của màng chắn và venturi là khác nhau. Màng chắn thay đổi kích thước đột
ngột hơn nên tổn thất áp suất lớn hơn venturi
⇒
C
m
< C
v
.
Kết quả thí nghiệm cho thấy kết luận trên là đúng.
 Sự phụ thuộc của C
m
và C
v
theo Re :

(Re, ∆/d)
• Khu vực chảy với thành nhám hoàn toàn f=f
4
(∆/d)
18
Theo thực nghiệm :
 Giản đồ hệ số ma sát theo Re : gồm có 2 vùng:
+ 5000 < Re < 30000 : hệ số ma sát giảm khi Re tăng. Theo lý thuyết, do
D
ε
không đổi nên đường biễu diễn f theo Re không phụ thuộc chiều dài ống nhưng thực
nghiệm cho thấy chiều dài ống cũng ảnh hưởng đến f . Điều này có thể giải thích là
do độ nhám của ống kh6ng đều không suốt chiều dài ống, do đóng cặn…
Trong vùng này f có thể được tính theo công thức Re =
4/1
Re
316.0
nhưng sai số
khá lớn so với thục nghiệm bởi vì điều kiện tiến hành thí nghiệm không không hoàn
toàn giống nhau, ống trong phòng thí nghiệm có thể bò đóng cặn, rỉ sét, do quá trình
xác đònh tổn thất cột áp không chính xác…
+ Re > 30000 : hệ số ma sát hầu như không đổi khi Re tăng.
c) Thí nghiệm 3 : Đặc tuyến van, xác đònh chiều dài tương đương (L
e
) và
phạm vi ứng dụng của van.
 Giản đồ Q theo độ mở của van ở 1 vài áp suất :
Theo đồ thò ta thấy, ứng với 1 giá trò tổn thất cột áp nhất đònh, lưu lượng tăng theo độ
mở của van.
 Chiều dài tương đương của van :

µ
= 0.8 Cp = 0.8.10
-3
Pa.s

ρ
= 996kg/m
3
= 996g/lít.
 Ống 1” D = 0.026m
 Ống ½” D = 0.0139m
2. Xác đònh lưu lượng Q :
t
W
Q =
(l/s)
3. Xác đònh hệ số lưu lượng C
m
và C
v
:
)1(
2.
4
β
−
∆
=
gP
CV

: mH
2
O
d = 0.0159m
Q : m
3
/s
4. Xác đònh Re :
µπ
ρ
µ
ρ
π
µ
ρ
d
Qd
d
Qvd 44
Re
2
===
5. Xác đònh hệ số ma sát f :
g
V
D
L
f
g
P

2
2
=
∆
=
ρ
2
.
.2.
Vf
Dg
g
P
L
td
ρ
∆
=⇒
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1) Lê Song Giang – Nguyễn Thò Phương,“ Cơ lưu chất “
20
2) Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh
Nam,”Các quá trình và thiết bò công nghệ hoá chất và thực phẩm”,tập 1 “
các quá trình cơ học”,quyển 2, Nhà xuất bản đại học quốc gia TPHCM.
21