시스템 분석에 대한 에너지 보존적 접근 방식

1. 시설 설정

1. 팬이 실행되지 않는지 확인하므로 시설에 흐름이 없습니다.
2. 데이터 수집 시스템(그림 4(A)이 도 2B의 회로도를 따르는지 확인합니다.
   1. 압력 트랜스듀서 #1 양포 포트(참조그림 2B 참조)를 밸브()의 압력 탭 업스트림에 연결합니다.
   2. 압력 변환기의 음수 포트를 실내 조건(수신기:)에 열어 #1 두십시오. 따라서,이 트랜스듀서의 판독은 직접 될 것입니다.
   3. 압력 변환기 #2 양포 포트(참조그림 2B 참조)를 플넘 압력 탭()에 연결합니다.
   4. 압력 변환기 #2 음의 포트(참조그림 2B 참조)를 밸브()의 압력 탭 업스트림에 연결합니다. 따라서 이 트랜스듀서의 판독값은 방정식(10)에 의해 요구되는 대로 직접 다됩니다.
3. 데이터 수집시스템(도4(B)의 가상 채널 0이 압력 트랜스듀서 #1() 및 가상 채널 1이 압력 트랜스듀서 #2()에 해당하는지 확인합니다.
4. 총 500개의 샘플(예: 데이터 5s)에 대해 데이터 수집 시스템을 100Hz 의 속도로 샘플링하도록 설정합니다.

표 1. 실험 연구를 위한 기본 매개 변수입니다.

매개 변수	값
파이프 직경(D)	50.8 mm (2 인치)
트랜스듀서 #1 교정 상수(m_p1)	Pa/V
트랜스듀서 #2 교정 상수(m_p2)	Pa/V
현지 대기압	100,474.15 Pa
현지 온도	297.15 K
로컬 공기 밀도	1.186 kg/m3

그림 4. 흐름 시설. (A): 연구할 밸브 세트를 설치하기 전에 수신기 섹션으로 플넘 방전을 볼 수 있습니다. (B): 수신기 내부의 세 가지 종류의 밸브. 왼쪽에서 오른쪽으로: 게이트 밸브, 글로브 밸브, 나비 밸브. (C): 수신기에서 포트를 종료합니다. 밸브는 수신기 내부의 흐름을 배출하고, 팬은 그림의 천포 플레이트를 통해 수신기의 흐름을 짜증. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

2. 측정

1. 밸브에 연결된 파이프의 직경을 기록하고 단면 영역을 계산합니다.
2. 밸브를 완전히 닫힌 위치에서 완전히 열린 위치로 이동하는 데 필요한 핸들의 최대 전체 회전 수를 결정합니다. 이 숫자가 정수가 아닌 경우 이 분석을 단순화하기 위해 마지막 분수 회전을 제외합니다. 현재 실험의 경우 최대 회전 수는 12입니다.
3. 밸브를 완전히 닫습니다.
4. 전체 회전 수를 계산하면서 밸브가 완전히 열릴 때까지 밸브핸들을 회전합니다. 단순성으로 는 실험에 정수 회전 수만 사용하십시오. 예를 들어, 이 실험에 사용되는 밸브를 완전히 열기 위해서는 약 12턴과 1/3턴이 필요합니다. 따라서, 우리는완전히 닫힌 위치에서 12 전체 회전이 밸브의 핸들을 설정하고 초기 위치 ()로 정의합니다.
5. 흐름 시설을 켭니다.
6. 데이터 수집 시스템을 사용하여 및 의 판독값을 기록합니다.
7. 데이터 수집 시스템으로 얻은 평균 값인 표 2에 입력합니다.
8. 밸브를 1.5회전으로 닫습니다.
9. 테이블 2가 완전히 채워지날 때까지 2.6~ 2.8단계를 반복합니다.
10. 흐름 시설을 끕니다.

3. 데이터 분석

1. 방정식(5)을 사용하여 각 각도 위치에 대한 밸브의 손실 계수를 결정합니다. 표 2에 이러한 값을 입력합니다.
2. 방정식(10)을 사용하여 밸브의 각 각도 위치에 대한 유량을 결정합니다. 표 2에 이러한 값을 입력합니다.
3. 방정식(7)을 사용하여 작동 점을 결정합니다. 표 2에 이러한 값을 입력합니다.
4. 측정된 유량과 작동점 간의 상대적 차이 계산
5. 방정식(3)을 사용하여 의 모든 값에 대한 시스템 곡선의 플롯을 생성합니다. 총 손실 계수를 로 고려하십시오.
6. 방정식(2)을 사용하여 동일한 플롯에 팬의 특성 곡선을 추가합니다.

표 2. 대표적인 결과. 압력 차이 및 유량 및 손실 계수의 추정측정.

【P_pl P_a 】 (Pa)	【 P_a P_r 】 (Pa)	Q(m 3/s)	K	Q_OP(m 3/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