omtrentlig strømning gennem en åbning 13-12

der er flere grunde til, at du måske vil installere en restriktiv enhed eller åbning i et rørsystem.

  • for at oprette et falsk hoved til en centrifugalpumpe, så du kan køre pumpen tæt på dens BEP.
  • for at øge ledningstrykket.
  • for at reducere strømmen gennem en linje.
  • for at øge væskehastigheden i en linje.

ligningen for strømning gennem en åbning er enkel at forstå. Kun enhederne er noget akavet.

K = AV

K = strømmen i kubikfod pr.sekund (ft3/sek).

A = åbningens areal i kvadratfod (ft2).

V = væskens hastighed i fødder pr.sekund (ft/sek).

erfaringen viser, at den faktiske strømning er helt anderledes end beregnet på grund af de forskellige former for de forskellige åbninger. Se på de følgende diagrammer, og du vil se nogle af disse populære former. Hver er blevet tildelt en “K” værdi.

vi vil indtaste den” K “- værdi i vores ligning, og den nye ligning bliver:

K = AVK

for at gøre ligningen lettere at håndtere kan vi udtrykke hastigheden ” V ” som:

  • g = 32,2 ft/sek2
  • h = hoved over åbningen. Hvis den nedstrøms side af åbningen er under tryk, skal du bruge differentialhovedet over åbningen.

hvis du ikke ved, hvordan du konverterer tryk til hoved, skal du bruge denne formel:

det ville også være fornuftigt at konvertere nogle af udtrykkene i vores ligning til udtryk, der er mere praktiske at bruge. Som et eksempel:

  • “Sp” kan konverteres fra kubikfod per sekund til gallon per minut:
    • 1 ft3/sek = 448.8 gpm.
  • “a” området i kvadratfod kan konverteres til kvadratcentimeter:
    • 1 ft2 = 144 kvadratcentimeter

at sætte alt dette sammen giver os en ny formel, der ser sådan ud:

lad os tilslutte nogle tal og beregne en strøm gennem en typisk åbning.

givet:

  • h = 20 fod
  • A = 0.049 kvadrat inches
  • K = 0.62

spørgsmål = 25 * 0.049 * 0.62 * 4.47 eller

spørgsmål = 3.40 gallon pr. minut

hvis vi vil løse for åbningsområdet:

hvis du er ubehagelig med at arbejde med åbningsområdet i kvadratcentimeter, kan du bruge diameteren i stedet. Brug følgende ligning:

indsættelse af 0.049 kvadrat inches vi beregnet ud fra den tidligere Formel, vi får

eller 1/4 tommer

vi gjorde vores formel mere brugervenlig ved at erstatte nogle konverteringer, og nu kan vi foretage vores beregninger i gallon pr.minut og kvadratcentimeter, men formlerne ville være bedre, hvis vi kunne måle åbningsdiameteren snarere end åbningsområdet

jeg tog dig gennem denne øvelse for at vise dig, hvordan formlerne, vi bruger i disse papirer, er afledt. Vi vil omskrive strømnings-og åbningsdiameterformlerne igen, og måske denne gang vil de være enkle nok til, at nogen kan bruge. Vi starter med strømningsformlen og retter derefter åbningsformlen:

formlen til beregning af åbningsdiameteren bliver:

lad os se, om formlerne stadig fungerer. Her er tallene:

  • d = .250 eller 1/4 tommer
  • K = 0,620
  • K = 3.4 gallon per minut
  • h = 20 fod

vi begynder med at løse for strømning (K)

nå det fungerede, lad os nu prøve for åbningsstørrelse:

alle disse ovennævnte tal blev genereret under forudsætning af at du flyttede vand gennem åbningen. Hvis du foretager beregninger for en anden væske end vand, bliver du nødt til at indregne viskositeten af denne væske sammenlignet med vand.

vi antog også, at åbningsdiameteren ikke er større end 30% af rørdiameteren. Der er en anden formel, vi bruger til en mindre restriktiv åbning.

når som helst forholdet mellem åbningsdiameteren og rørdiameteren er større end 30%

(0.30) du bør ændre formlen. Modifikatoren (M) ser sådan ud:

  • d1 = åbningsdiameter
  • d2 = rørdiameter

når du bruger modifikatoren, ser formlerne sådan ud:

nu vil vi se, hvad der sker, når en 0, 250 tommer (1/4) åbning sættes i et mindre tværsnit 0.500 tommer (1/2) rør, forudsat at de andre tal forbliver de samme:

dette betyder, at du bliver nødt til at multiplicere med 1,03, så den 3,46 gpm, vi fik i den sidste beregning, ville blive 3,56 gpm.

hvor nøjagtige er disse forudsagte tal? Når som helst du foretager en beregning ved hjælp af strøm som en del af ligningen, vil du løbe ind i nogle variabler, der vil påvirke dine resultater:

  • ruheden af rørene inde i vægge påvirker friktionen taber.
  • rørmaterialet og tilladte vægtykkelsestolerancer.
  • opbygning af faste stoffer inde i rørledningen. Calcium i vand applikationer og koks i varm olie applikationer er typiske. Højere temperatur fremskynder normalt opbygningen af faste stoffer.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.