שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

1. הגדרת המתקן

1. ודא שהמאוורר אינו פועל, כך שאין זרימה במתקן.
2. ודא שמערכת רכישת הנתונים (איור 4(A)) פועלת לפי השרטוט באיור 2B.
   1. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #1 (ראה איור 2B לעיון) לברז הלחץ במעלה הזרם של השסתום ( ).
   2. השאר את היציאה השלילית של מתמר הלחץ #1 פתוח לתנאי החדר (מקלט: ). לפיכך, הקריאה של מתמר זה יהיה ישירות .
   3. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #2 (ראו איור 2B לעיון) לברז הלחץ של המליאה ( ).
   4. חבר את היציאה השלילית של מתמר לחץ #2 (ראה איור 2B לעיון) לברז הלחץ במעלה הזרם של השסתום ( ). לפיכך, הקריאה של מתמר זה תהיה ישירות , כנדרש על ידי משוואה (10).
3. ודאו שערוץ וירטואלי 0 במערכת רכישת הנתונים(איור 4(B)) מתאים #1 מתמר הלחץ ( ) לבין ערוץ וירטואלי 1 מתאים #2 מתמר לחץ .
4. הגדר את מערכת רכישת הנתונים לדוגמה בקצב של 100 הרץ עבור סך של 500 דוגמאות (כלומר 5s של נתונים).

טבלה 1. פרמטרים בסיסיים למחקר ניסיוני.

פרמטר	ערך
קוטר צינור (D)	50.8 מ"מ (2 אינץ')
קבוע כיול #1 מתמר (m_p1)	אבא/וי
קבוע כיול #2 מתמר (m_p2)	אבא/וי
לחץ אטמוספרי מקומי	100,474.15 אבא
טמפרטורה מקומית	297.15 ק"
צפיפות אוויר מקומית	1.186 ק"ג/מ'3

איור 4. מתקן זרימה. (A): מבט על פריקה במליאה לתוך סעיף המקלט לפני התקנת מערכת השסתומים שיש ללמוד. (B): שלושה סוגים שונים של שסתומים בתוך המקלט. משמאל לימין: שסתום שער, שסתום גלובוס, שסתום פרפר. (C): יציאה מיציאות מהמקלט. השסתומים פולטים את הזרימה בתוך המקלט, והמאוורר שואב את הזרימה מהמקלט דרך הצלחת המחוררת בתמונה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

2. מדידות

1. תעד את קוטר הצינור המחובר לשסתום וחשב את אזור החתך שלו.
2. לקבוע את המספר המרבי של סיבובים מלאים של הידית הנדרשת כדי להעביר את השסתום מהמיקום הסגור לחלוטין למיקום הפתוח לחלוטין. אם מספר זה אינו מספר שלם, אל תכלול את סיבוב השבר האחרון כדי לפשט ניתוח זה. בניסוי הנוכחי, המספר המרבי של סיבובים מלאים הוא 12.
3. סגור את השסתום לחלוטין.
4. סובב את ידית השסתום עד שהוא פתוח לחלוטין תוך ספירת מספר הפניות המלאות. לפשטות, השתמש במספר שלם בלבד של פניות לניסוי. לדוגמה, זה לוקח בערך 12 סיבובים ו 1/3 של סיבוב כדי לפתוח באופן מלא את השסתום המשמש בניסוי זה. לפיכך, נסובב את הידית של שסתום זה רק 12 סיבובים מלאים ממקומו הסגור לחלוטין ולהגדיר את זה כמיקום הראשוני ( ).
5. הפעל את מתקן הזרימה.
6. השתמש במערכת רכישת הנתונים כדי לתעד את הקריאות של ו.
7. הזן בטבלה 2 את הערכים הממוצעים של מערכת רכישת הנתונים והושגו באמצעות מערכת רכישת הנתונים.
8. סגור את השסתום ב-1.5 סיבובים.
9. חזור על שלבים 2.6 עד 2.8 עד שלטבלה 2 תהיה מאוכלסת במלואה.
10. כבה את מתקן הזרימה.

3. ניתוח נתונים

1. לקבוע את מקדם האובדן של השסתום עבור כל מיקום זוויתי באמצעות משוואה (5). הזן ערכים אלה בטבלה 2.
2. לקבוע את קצב הזרימה עבור כל מיקום זוויתי של השסתום באמצעות משוואה (10). הזן ערכים אלה בטבלה 2.
3. קבע את נקודת ההפעלה באמצעות משוואה (7). הזן ערכים אלה בטבלה 2.
4. חישוב ההפרש היחסי בין קצב הזרימה הנמדד לנקודת ההפעלה
5. השתמש במשוואה (3) כדי ליצור התוויה של עקומות המערכת עבור כל הערכים של . שקול את מקדם האובדן הכולל כ .
6. הוסף את העקומה האופיינית של המאוורר לאותה חלקה באמצעות משוואה (2).

טבלה 2. תוצאות מייצגות. מדידות של הבדלי לחץ ואומדנים של קצב זרימה ומקדם אובדן.

[P_a P_pl] (אבא)	[P_r P_a] (אבא)	Q (מ'3/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