Phụ lục này cung cấp cho các bạn một số số liệu cơ bản thường dùng trong các tính toán có liên quan đến lĩnh vực cơ học lưu chất ứng dụng.
PL 2.1 Độ nhớt dịch Newton
| Chất lỏng | Thành phần | Nhiệt độ (ºC) | Độ nhớt (cP) |
|---|---|---|---|
| Nước | 20 | 1,0 | |
| Dầu olive | 20 | 84,0 | |
| Dầu bắp | 25 | 56,5 | |
| Dầu đậu phọng | 25 | 65,6 | |
| Dầu đậu nành | 30 | 40,0 | |
| Sữa đồng hóa | 20 | 2,0 | |
| Sữa thô | 10 | 2,7 | |
| 20 | 2,0 | ||
| 30 | 1,5 | ||
| 40 | 1,0 | ||
| 60 | 0,7 | ||
| Dung dịch saccaroz | 20% saccaroz | 20 | 2,0 |
| 40% saccaroz | 20 | 6,2 | |
| 60% saccaroz | 20 | 58,9 | |
| Glycerol | 20 | 1490 | |
| Nước táo | 20 Bx | 27 | 2,1 |
| 60 Bx | 27 | 30,0 | |
| Nước nho | 20 Bx | 27 | 2,5 |
| 60 Bx | 27 | 110,0 | |
| Sirô bắp | 48,4% chất khô | 27 | 53,0 |
PL 2.2 Hệ số `K` và `n` của dịch phi Newton
| Loại dịch | Nhiệt độ (ºC) | K (Pa sn ) | n |
|---|---|---|---|
| Sữa bột bắp | 80 | 7,24 | 0,36 |
| Nước ép cà chua (5,8% TS*) | 32 | 0,223 | 0,59 |
| Nước ép cà chua (12,8% TS) | 32 | 2,0 | 0,43 |
| Nước ép cà chua (25% TS) | 32 | 12,9 | 0,40 |
| Nước ép cà chua (30% TS) | 32 | 18,7 | 0,40 |
| Nước sốt táo (11,6% TS) | 27 | 12,7 | 0,28 |
| Nước sốt táo (31,6% TS) | 25 | 22,0 | 0,4 |
| Chuối xay | 24 | 6,5 | 0,458 |
| Chuối xay | 42 | 5,26 | 0,468 |
| Chuối xay | 49 | 4,15 | 0,478 |
| Trái mơ xay (13,8% TS) | 27 | 7,2 | 0,41 |
* %TS : hàm lượng chất rắn tổng cộng
PL 2.3 Hệ số ma sát cho lưu chất Newton
Hình 1 Hệ số ma sát của lưu chất Newton
Đồ thị trên dùng để xác định hệ số ma sát `f` khi lưu chất di chuyển trong kênh dẫn (còn gọi là hệ số Fanning), chủ yếu khi lưu chất chảy rối (Re > 4000). Để xác định hệ số này ta cần biết số Reynolds, độ nhám tuyệt đối `epsilon`, và đường kính ống (hay đường kính tương đương) `D`. Tỷ số `epsilon/D` được gọi là độ nhám tương đối (Relative Roughness).
Thí dụ ta cần xác định `f` khi Re = 45.000, độ nhám tuyệt đối là 0,80 mm và đường kính tương đương của kênh dẫn là 40 mm. Ta làm như sau :
- Trước hết, tính độ nhám tương đối. Thông số này có giá trị là 0,8 / 40 = 0,02.
- Vẽ một đường thẳng đứng qua giá trị Reynolods 45.000.
- Đường thẳng này cắt đường cong tương ứng với độ nhám tương đổi 0,02 tại điểm A.
- Chiếu điểm A sang trục `f` bên trái, ta thu được `f = 0,0123`.
PL 2.4 Hệ số ma sát của dịch phi Newton
Hình 1 Hệ số ma sát của lưu chất phi Newton
Cách xác định hệ số ma sát cho lưu chất phi Newton cũng gần tương tự như lưu chất Newton. Điểm khác biệt ở đây là ta cần biết chỉ số độ nhớt `n` thay cho độ nhám tương đối `epsilon/D`.
PL 2.5 Đường kính một số loại ống
Bảng dưới đây cho ta đường kính một số loại ống thông dụng thường dùng trong công nghiệp thực phẩm theo tiêu chuẩn của Mỹ.
| Ddn (in) | Ống thép (cấp 40) | Ống thép không rỉ | Ống truyền nhiệt | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Di (mm) | Do (mm) | Di (mm) | Do (mm) | Di (mm) | Do (mm) | |
| 0,5 | 15,8 | 21,3 | 10,2 | 12,7 | ||
| 0,75 | 20,9 | 26,7 | 16,6 | 19,1 | ||
| 1 | 26,4 | 33,4 | 22,9 | 25,4 | 22,9 | 25,4 |
| 1,5 | 40,9 | 48,3 | 33,6 | 38,1 | 35,6 | 38,1 |
| 2 | 52,5 | 60,3 | 47,5 | 50,8 | ||
| 2,5 | 62,7 | 73,0 | 60,2 | 63,5 | ||
| 3 | 77,9 | 88,9 | 72,9 | 76,2 | ||
| 4 | 102,3 | 114,3 | 97,4 | 101,6 | ||
Ddn : đường kính danh nghĩa ; Di : đường kính trong ; Do : đường kính ngoài.
PL 2.6 Chiều dài tương đương `L_e`
Các bảng dưới đây cho ta dữ liệu để tính chiều dài tương đương cho các loại trở lực cục bộ khi tính toán tổn thất năng lượng của dòng chảy.
Co uốn tiêu chuẩn
|
co uốn 45º | ||
| Le/D | 35 | 15 |
Ngã ba
| Le/D | 20 | 45 | 60 | 70 |
Thay đổi tiết diện dòng chảy
|
thu hẹp |
mở rộng | |||
| D/Do | 0 | 0,5 | 0,75 | Δp = 0,5 ρ (vo2 - v2) |
| Le/D | 25 | 20 | 14 | |
Van
|
Van cầu |
Van tấm chắn |
Van màng chắn | |
| Le/D | 290 | 10 | 105 |
Ghi chú : các giá trị của Le/D trong bảng này tương ứng với khi van mở hoàn toàn.