Enfoque de conservación de la energía para el análisis de sistemas

1. configuración de la instalación

1. Asegúrese de que el ventilador no está funcionando, por lo que no hay flujo en la instalación.
2. Verificar que el sistema de adquisición de datos (figura 4(A)) sigue el esquema en la figura 2B.
   1. Conecte el positivo del transductor de presión #1 (ver figura 2B para la referencia) para la toma de presión aguas arriba de la válvula ().
   2. Salir del puerto negativo del transductor de presión #1 abierto a las condiciones de habitación (receptor:). Por lo tanto, la lectura de este transductor será directamente .
   3. Conecte el puerto positivo del transductor de presión #2 (ver figura 2B para la referencia) al grifo de presión plenum ().
   4. Conecte el puerto negativo del transductor de presión #2 (ver figura 2B para referencia) a la toma de presión aguas arriba de la válvula (). Por lo tanto, la lectura de este transductor será directamente, como es requerido por la ecuación (10).
3. Asegúrese de que el canal virtual 0 en el sistema de adquisición de datos (figura 4B) corresponde a transductor de presión #1 () y el canal virtual 1 corresponde al transductor de presión #2 ().
4. Establecer el sistema de adquisición de datos a la muestra a una frecuencia de 100 Hz para un total de 500 muestras (es decir, 5s de datos).

Tabla 1. Parámetros básicos para el estudio experimental.

Parámetro	Valor
Diámetro de la tubería (D)	50.8 mm (2 pulgadas)
Constante de calibración del transductor #1 (m_p1)	PA/V
Constante de calibración del transductor #2 (m_p2)	PA/V
Presión atmosférica local	100,474.15 Pa
Temperatura local	297.15 K
Densidad del aire local	1,186 kg/m3

Figura 4 . Facilidad de flujo. (A): vista del plenum de descarga en la sección del receptor antes de instalar el conjunto de válvulas que se estudiará. (B): tres tipos de válvulas dentro del receptor. De izquierda a derecha: puerta, válvula de globo, válvula de mariposa. (C): salida de los puertos del receptor. Las válvulas de descargan del flujo dentro del receptor, y el ventilador succiona el flujo que sale del receptor a través de la placa perforada en la imagen. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

2. las medidas

1. El diámetro de la tubería conectada a la válvula y calcular su área transversal.
2. Determinar el número máximo de vueltas completas de la palanca necesaria para mover la válvula desde la posición totalmente cerrada a la posición completamente abierta. Si este número no es entero, excluir la última rotación fraccional para simplificar este análisis. Para el experimento actual, el número máximo de vueltas completas es 12.
3. Cerrar la válvula completamente.
4. Gire la manija de la válvula hasta que esté completamente abierta mientras que el número de vueltas completas. Para simplificar, utilice sólo un número entero de vueltas para el experimento. Por ejemplo, tarda aproximadamente 12 vueltas y 1/3 de giro para abrir completamente la válvula que se usa en este experimento. Por lo tanto, vamos a girar el mango de esta válvula sólo 12 vueltas completas desde su posición totalmente cerrada y que definen como la posición inicial ().
5. Encienda la facilidad de flujo.
6. Utilizar el sistema de adquisición de datos para registrar las lecturas de y .
7. Entrar en la tabla 2 los valores medios de y obtenido con el sistema de adquisición de datos.
8. Cierre la válvula de 1,5 vueltas.
9. Repita los pasos del 2.6 a 2.8 hasta tabla 2 está totalmente poblada.
10. Apague la facilidad de flujo.

3. Análisis de los datos

1. Determinar el coeficiente de pérdida de la válvula para cada posición angular utilizando la ecuación (5). Introduzca estos valores en la tabla 2.
2. Determinar el caudal para cada posición angular de la válvula usando la ecuación (10). Introduzca estos valores en la tabla 2.
3. Determinar el punto de funcionamiento usando la ecuación (7). Introduzca estos valores en la tabla 2.
4. Calcular la diferencia relativa entre el caudal medido y el punto de operación
5. Utilizar la ecuación (3) para producir un diagrama de las curvas del sistema para todos los valores de . Considerar el coeficiente de pérdida total como .
6. Añadir la curva característica del ventilador a este mismo terreno usando la ecuación (2).

Tabla 2. Resultados representativos. Mediciones de diferencias de presión y estimación de coeficientes de velocidad y pérdida de flujo.

[P_pl-P_a] (Pa)	[P_a-P_r] (Pa)	Q (m3/s)	K	Q_OP (m3/s)	Ε (%)
246.75	54.00	0.0327	0.450	0.0316	-3.16
208.62	114.22	0.0301	0.976	0.0293	-2.51
156.19	204.80	0.0260	2.198	0.0254	-2.30
109.30	281.69	0.0218	4.224	0.0214	-1.53
71.82	348.38	0.0176	7.863	0.0174	-1.26
38.72	408.60	0.0129	16.989	0.0128	-0,90
15.00	452.39	0.0081	48.359	0.0080	-0,32
2.51	482.50	0.0033	307.799	0.0033	-0,18