Rohrleitungen, Netzwerke und Druckverluste

Mechanical Engineering
 

Overview

Quelle: Alexander S Rattner, Department of Mechanical and Nuclear Engineering, der Pennsylvania State University, University Park, PA

Dieses Experiment stellt die Messung und Modellierung der Druckverluste in Rohrleitungen Netzwerke und innerbetrieblichen Materialfluss-Systeme. In solchen Systemen, kraftschlüssige Strömungswiderstand von Kanalwände, verursacht Armaturen und Hindernisse mechanischen Energie in Form von Flüssigkeitsdruck in Wärme umgewandelt werden. Engineering-Analysen sind erforderlich, um Größe Flow Hardware akzeptabel reibschlüssige Druckverluste und wählen Pumpen, die Druck-Tropfen-Anforderungen zu erfüllen.

In diesem Experiment ist ein Rohrleitungsnetz mit Gemeinsamkeiten Fluss gebaut: geraden Längen Schläuche, spiralförmige Rohrschlangen und Winkelanschlüsse (scharfe 90°-Bögen). Druckmessungen Verlust werden gesammelt, über jeden Satz von Komponenten mit Manometer - einfache Geräte, die Flüssigkeitsdruck durch den Flüssigkeitsstand in einem offenen vertikalen Spalte zu messen. Daraus resultierende Verlust Druckkurven werden mit Vorhersagen von internen Strömungsmodelle verglichen.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Maschinenbau. Rohrleitungen, Netzwerke und Druckverluste. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

Principles

Wenn Flüssigkeit durch geschlossene Kanäle (z.B., Rohre, Schläuche, Blutgefäße fließt) muss es Reibungswiderstand von der Kanalwände überwinden. Dadurch wird einen kontinuierlichen Verlust des Drucks in Strömungsrichtung wie mechanischer Energie in Wärme umgewandelt wird. Dieses Experiment konzentriert sich der Messung und Modellierung von solchen Druckverluste im innerbetrieblichen Materialfluss-Systeme.

Druckverlust durch Kanäle zu messen, wird dieses Experiment das Prinzip der hydrostatischen Druck Variation verwenden. In stationären Flüssigkeit variiert Druck nur mit Tiefe durch Flüssigkeit Gewicht (Eqn. 1, Abb. 1a).

Equation 1(1)

Hier Equation 2 und Equation 3 sind dem Druck an zwei Punkten, ρ ist die Flüssigkeitsdichte, g ist die Erdbeschleunigung und h1 und h2 sind die tiefen (gemessen in Richtung der Schwerkraft) der Punkte von einem Referenzniveau. Bei typischen Umgebungsbedingungen ist die Dichte des Wassers ρw = 998 kg m-3 und die Dichte der Luft ρein = 1,15 kg m-3. Weil ρeine << ρw, hydrostatischen Druckschwankungen in Luft vernachlässigt werden können, im Vergleich zu flüssigen hydrostatischen Druckschwankungen und dem atmosphärischen Umgebungsdruck auszugehen Uniform (P ATM ~ 101 kPa). Nach diesem Leitsatz der Druckverlust entlang einer Wasserführung gemessen werden, durch die unterschiedliche Füllstände in vertikalen Cabrio-Röhren an den Kanal angeschlossen: Equation 4 (Abb. 1 b). Diese Flüssigkeit-ebenenbasierte Druck-Messgeräte sind Manometergenannt.

Der Druckverlust auf einer Länge von einem Kanal kann mit Darcy Friktion Faktor Formel (Eqn. 2) vorhergesagt werden. Hier, Equation 5 ist der Druckverlust auf einer Länge (L) des Kanals mit Innendurchmesser D. U ist die durchschnittliche Kanal Geschwindigkeit, definiert als der Volumenstrom der Flüssigkeit (z. B.in m3 s-1) geteilt durch den Kanal-Querschnittsfläche (z. B.in t2, Equation 6 für kreisförmige Kanäle). f ist der Reibungskoeffizient Darcy, die verschiedenen Trends für verschiedene Kanal-Geometrien und Durchflussmengen folgt. In diesem Experiment werden Reibung Faktoren für gerade und spiralförmig gewickelten Rohrlängen experimentell gemessen und verglichen mit bereits veröffentlichten Formeln.

Equation 7(2)

Kanal-Flow Reibung Faktor Trends abhängig von der Reynoldszahl (Re), die die relative Stärke der Effekte von Fluid Trägheit zu Effekten von Flüssigkeitsviskosität (Reibungseffekte) misst. Re ist definiert als Equation 8 , wo Equation 9 ist flüssige dynamische Viskosität (~0.001 kg m-1 s-1 für Wasser bei Umgebungsbedingungen). Bei niedrigen Re (Equation 10 2000 in geraden Kanälen), viskosen Effekte sind stark genug, um feuchten Out Wirbel in der Strömung, was um zu glätten laminare Strömung. Bei höheren Re (Equation 112000), zufällige Wirbel Form in der Strömung, turbulente Verhalten führen kann. Häufig verwendet Friktion Faktor Modelle für gerade runden Kanal fließt in Eqn. 3 präsentiert werden.

Equation 12(3)

Wenn Flüssigkeit durch spiralförmige Rohrschlangen fließt, bilden sekundäre interne Wirbel (Abb. 1c). Als ein Ergebnis der Reibungskoeffizient Equation 13 hängt auch von der Dean-Nummer, die der relative Einfluss der Schlauch Krümmung ausmacht: Equation 14 . Hier ist R der Radius der Spule Rohr, gemessen von der Mittelachse, auf halbem Weg in den Schlauch. Eine gemeinsame Korrelation für Equation 13 ist:

Equation 15(4)

Formstücke, Ventile, Erweiterungen/Kontraktionen und andere Hindernisse verursachen auch Druckverluste. Ein Ansatz, solche geringen Verlusten zu modellieren ist in Bezug auf die äquivalente Länge schlicht Kanal benötigt, um den gleichen Druckverlust Ertrag (Le/D). Hier, Equation 13 und Equation 16 sind die Reibung Faktor und Flow Geschwindigkeit in den Einlass / Auslass Kanal Längen (Abb. 1D).

Equation 17(5)

Tabellen der repräsentativen gleichwertigen Kanal Längen werden in Handbüchern für gemeinsame Sanitärbauteile (c.f., [1]) gemeldet. Dieses Experiment misst die entsprechenden Längen für scharfe 90°-Biegung Armaturen (Ellenbogen). Typische berichtet gleichwertige Längen für solche Armaturen Le sind/D ~ 30.

Procedure

1. Herstellung von Rohrleitungssystem (siehe Schaltplan und Fotos, Abb. 2)

  1. Befestigen (Klebeband oder Klebstoff) eine kleine Kunststoff Wasserbehälter auf der Arbeitsfläche. Wenn es einen geschlossenen Behälter ist, Bohren Sie Löcher in den Deckel für Einlass und Auslass Wasserleitungen und Stromkabel der Pumpe.
  2. Montieren Sie die kleine Tauchpumpe in das Reservoir.
  3. Montieren der Rotameter (Wasser Durchflussmesser) vertikal im Arbeitsbereich. Es kann helfen, Gurt der Rotameter, einem kleinen vertikalen Balken oder L-Bracket, es aufrecht zu halten. Verbinden Sie ein Strömungsrohr Pumpenausgang mit dem Rotameter Einlass (unteren Anschluss).
  4. Verbinden Kunststoff Klemmverschraubung Abschläge an beiden Enden eines Teils der starren Kunststoff-Rohr (Länge L empfehlen ~ 0,3 m, Innenrohr Durchmesser D ~ 6,4 mm). Montieren Sie die Abschläge auf Rohrschellen. Gummischlauch von einem Abschlag (Eingang) an der Rotameter Steckdose anschließen. Gummischlauch vom Abschlag (Steckdose) zum Stausee zu verbinden.
  5. Eine zweite Versammlung mit zwei montierten Abschlag Verbindungsstücken zu konstruieren. Wickeln Sie eine Länge von weichem Kunststoff Rohr schraubenförmig um einen zylindrischen Kern gewendelte (empfehlen Kartonrolle, R ~ 30 mm und ~ 5 Schlauch Wraps). Kabelbinder oder Klammern können helfen den Schlauch aufgewickelt zu halten. Installieren Sie die beiden freien Enden der Schläuche mit t-Stück Fittings.
  6. Konstruieren Sie eine dritte Versammlung mit zwei montierten Abschlag Verbindungsstücken. Verbinden Sie vier (oder mehr) Ellbogen mit kurzen Längen von starren Kunststoff-Rohr zwischen den Abschlägen. Mit mehreren Ellbogen verstärkt den Druckabfall lesen, Verbesserung der Messgenauigkeit.
  7. Installieren Sie klar starre Kunststoff-Rohre (~0.6 m) auf die offenen Ports auf die sechs Abschlag-Armaturen. Verwenden Sie eine Ebene, um sicherzustellen, dass die Rohre senkrecht stehen. Diese Rohre werden die Manometer (Druck-Messgeräte).
  8. Füllen Sie den Tank mit Wasser.

2. Bedienung

  1. Gerader Schlauch: Schalten Sie die Pumpe, und passen Sie das Rotameter Ventil, um die Wasser-Strömung-Preise variieren. Erfassen Sie für jeden Fall die Wasserdurchflussmenge und die vertikale Wasserstand in jedem Röhrchen Manometer. Notieren Sie den Druckverlust basierend auf das unterschiedliche Niveau der Manometer (Eqn. 1).
  2. Rohr gewickelt: Verbinden des gewickelten Test Abschnitt Einlass mit Rotameter Outlet und Abschnitt Prüfsteckdose zum Stausee. Wie in Schritt 2.1 fällt Aufzeichnung des Wasserdurchflusses und Druck für eine Reihe von Durchflussmengen.
  3. Ellenbogen Armaturen: Schließen Sie den Ellenbogen passend Messstrecke Rotameter und Reservoir. Eine Reihe von Durchfluss und Druck Messungen, wie in Schritt 2.2 zu sammeln.

3. Analyse

  1. Für den Fall der geraden Rohr bewerten die Reynolds-Zahl und Reibung Faktor f (Eqn. 2). Bewerten Sie die Reynolds Zahl und Reibung Faktor Unsicherheiten (Eqn. 6). Hier ist eΔP die Unsicherheit in Druckmessungen (Equation 18, Equation 19 ist die Unsicherheit im Manometer Ebene), und eU ist die Unsicherheit der durchschnittliche Kanal Geschwindigkeit (von Rotameter Datenblatt, mit typischen Unsicherheit von 3-5 % des Bereichs). Für Wasser bei Raumtemperatur (22° C), ρ = 998 kg m-3 und µ = 0,001 kg m-1 s-1.
    Equation 20(6)
  2. Vergleichen Sie die Reibung Faktor Ergebnisse aus Schritt 3.1 mit den analytischen Modellen (Eqn. 3).
  3. Wiederholen Sie Schritt 3.1 für den gewendelten Rohr-Fall. Diesmal, Subtrahieren des vorhergesagten Druckabfalls (Eqns. 2-3) für den geraden Teil der Messstrecke von ΔP. Hier gehen wir davon aus, dass die Unsicherheit in der geraden Länge Druckkorrektur vernachlässigbar ist. Vergleichen Sie die gemessenen Reibung Faktoren mit Werten aus der Korrelation (Eqn. 4).
  4. Wiederholen Sie Schritt 3.2 für den Fall passend Ellenbogen. Subtrahieren den vorhergesagten Druckverlust für die geraden Längen der Schlauch zwischen die Winkelanschlüsse zu einem korrigierten Druckverlust Equation 21 . Bewerten Sie die äquivalente Länge und Unsicherheit für jeden Bogen. Hier ist Ne die Anzahl von Rohr-Rohrbogen.
    Equation 22(7)
  5. Vergleichen Sie das Ergebnis der entsprechenden Länge (Le/D) mit den typischen Werten (~ 30) berichtet.

Rohrleitungen-Netzwerke sind im technischen und natürlichen Systemen verbreitet, da sie effizient transportieren, zirkulieren und Flüssigkeiten zu verteilen. Das Wasser, das aus dem Hahn in Ihre Heimat reisen durch eine komplexe Stadt Wasserversorgung kommt, die ein hervorragendes Beispiel für ein veränderter Rohrleitungsnetz. Flüssigkeit über ein Rohrleitungsnetz zirkuliert, aufgefundene Reibungswiderstand von der Kanalwände sowie Armaturen und den Fluidstrom Druck verliert, wie es diese Strömungswiderständen überwindet. Charakterisierung und verstehen diese Druckverluste ist notwendig, um die richtigen Komponenten und Größen in einem neuen Design anzugeben oder Probleme in ein bestehendes System zu diagnostizieren. In diesem Video werden wir einen einfachen Ansatz zur Messung des Druckabfalls innerhalb eines Kanalnetzes zu veranschaulichen und besprechen einige standard-Modelle für die Vorhersage, Verluste und ein paar gemeinsame Geometrien. Danach werden diese Methoden eingesetzt werden, um experimentell Druckverluste für den Vergleich mit den Modellen messen. Abschließend besprechen wir einigen andere Anwendungen von Rohrleitungen Netzwerken und Druckverluste.

Jederzeit eine Flüssigkeit durch einen geschlossenen Kanal fließt stößt es einige Reibungswiderstand von der Kanalwände. Infolgedessen ist ein Bruchteil der mechanischen Energie der Flüssigkeit zu erwärmen, was zu einem kontinuierlichen Verlust des Drucks in der Strömungsrichtung umgewandelt. Dieser Druckverlust kann durch Messung der Flüssigkeitsdruck an diskreten Punkten entlang des Kanals, die häufig erfolgt in einem gegebenen System charakterisiert werden einfache liquid-Geräte mit Manometer genannt. Ein Manometer ist ein offenen vertikalen oder geneigten Abschnitt des Schlauches an den Rohrleitungen Kanal angeschlossen, so dass es teilweise mit Flüssigkeit füllt. Die Höhe der Flüssigkeitssäule ist direkt proportional zu den Flüssigkeitspegel an diesem Punkt entlang des Kanals. Daher kann der Druckunterschied zwischen zwei Punkten oder Delta P aus der Veränderung von flüssigen Höhe oder Delta H zwischen zwei Manometer ermittelt werden. Leider, es ist nicht immer praktisch, direkte Messungen machen und Druckverluste müssen oft vorhergesagt werden, bevor ein System aufgebaut ist, um ausreichende flüssige Strömungsgeschwindigkeiten zu gewährleisten. In diesen Situationen kann die Formel von Darcy Reibungsfaktor Reibungsdruckverlust Vorhersagen verwendet werden. In dieser Gleichung Delta P ist der Druckverlust über einer Länge L für einen Kanal mit einem runden Querschnitt und einem Innendurchmesser D, Zeile ist die Flüssigkeitsdichte und U ist die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit, definiert als das Saugvermögen dividiert durch die Querschnittsfläche der cha Nnel, ist f die Darcy Reibungsfaktor die verschiedenen empirisch folgt und theoretisch abgeleitet Trends basierend auf der Reynolds-Zahl und Kanal-Geometrie. Beziehen sich auf den Text für die Modelle für gerade kreisförmige Kanäle und spiralförmigen Windungen verwendet. Die verschiedenen u-Profile in einem Kanalnetz werden durch diskrete Armaturen wie Ventile, Expander und Biegungen, die auch dazu, Druckverlust beitragen verbunden. Die Druckverluste durch diese Armaturen sind als kleinere Verluste bekannt und sind manchmal in Bezug auf die äquivalente Länge einer geraden Kanal benötigt, um den gleichen Druckverlust Ertrag berichtet. Diese Verluste sind immer noch mit dem Darcy Reibungsfaktor Formel mithilfe der Reibungskoeffizient modelliert und fließen Geschwindigkeit der verbindenden Kanäle und den tabellierten Wert der äquivalente Länge skaliert durch den inneren Durchmesser für den Einbau. Gesamtverluste im Rohrleitungssystem sind einfach die Summe aller Verluste aus einzelnen Abschnitten und Armaturen. Im folgenden Abschnitt werden wir diese Verluste in verschiedenen repräsentativen Rohr Konfigurationen zu bestimmen, die Reibung Faktoren und gleichwertigen Längen messen.

Bevor Sie einrichten zu beginnen, stellen Sie sicher, haben Sie einen freien Platz zu arbeiten und eine Ebene Fläche, auf denen die Teile zusammenzubauen. Befestigen Sie den Wasserbehälter an die Oberfläche und ggf. Bohrungen für Wasserzulauf und Austritt sowie das Stromkabel der Pumpe. Montieren Sie die Tauchpumpe in das Reservoir. Befestigen Sie nun eine kleine vertikale Balken oder L-Halterung in der Nähe des Stausees. Montieren Sie den Durchflussmesser Rotameter vertikal auf dem Balken und verwenden Sie einen Abschnitt des Rohres um Pumpenausgang mit dem Rotameter Einlass zu verbinden. Das Rotameter ist ein Instrument, das angibt, der Volumenstrom eines Fluids, basierend auf der schwimmenden eine kleine Perle. Die drei-Rohr Testabschnitte zu konstruieren, wie im Text beschrieben. Wenn Sie fertig sind, sollten Sie einen geraden Abschnitt, einen gewickelten Abschnitt und einen Abschnitt mit mehreren Ellenbogen Kurven haben. Notieren Sie sorgfältig die Länge der geraden Abschnitte sowie den Radius der Röhre Spule gemessen von der Mittelachse der Spule auf die Mitte des Rohres. Montieren Sie alle drei Bereiche an der Oberfläche mit Rohrschellen. Einstellen Sie die T-Beschläge an den Enden so, dass die Verzweigung Anschlüsse Seite nach oben zeigen und installieren Sie dann klarere geriffelte Röhren auf diese Ports, die Manometer zu bilden. Verwenden Sie eine Ebene, um sicherzustellen, dass die Manometer Rohre senkrecht stehen. Schließlich schließen Sie einen Abschnitt des Rohres an den Auslass des der Rotameter und legen Sie einen zweiten Schlauch wieder in das Reservoir. Diese beiden Rohre verbindet sich mit der ein- und Ausgänge der Testabschnitte bilden eine komplette Schleife während des Experiments. Füllen Sie den Tank mit Wasser und die Vorbereitung ist abgeschlossen.

Schließen Sie den Schlauch aus der Rotameter Ausgabe an einem Ende der geraden Messstrecke und verbinden Sie die Rücklaufleitung an das andere Ende. Nun schalten Sie die Pumpe und justieren Sie das Rotameter Ventil um den Durchfluss zu maximieren. Sobald die Luft wird aus der Rohr-Schleife gezwungen, schalten Sie die Pumpe aus. Sie müssen möglicherweise zusätzliche Wasser hinzufügen, um das Reservoir, sobald die Fluss-Schleife gefüllt ist. Sobald die Luft wird aus der Rohr-Schleife gezwungen, schalten Sie die Pumpe und vergleichen Sie die Höhe des Wassers in die zwei Manometer, gemessen von der Spitze des T-Stück zu. Wenn die zwei Höhen unterschiedlich sind, verwenden Sie Unterlegscheiben, um die Prüffläche zu ebnen, bis die gemessene Höhen identisch sind. Schalten Sie die Pumpe wieder auf und warten Sie einen Moment für den Fluss zu begleichen, erfassen die Durchflussmenge und der vertikalen Wasserstand in beide Manometer Rohre. Jetzt passen Sie das Rotameter Ventil, um den Fluss leicht beschränken und Aufzeichnen der neuen Flow Rate und Manometer-Level. Wiederholen Sie dieses Verfahren zum Sammeln von Daten bei sechs oder sieben Flussraten für die geraden Messstrecke. Wenn Sie fertig sind, wiederhole das Experiment mit den anderen zwei Messstrecken, gegebenenfalls eine Anpassung der Prüffläche für jeden neuen Abschnitt.

Überprüfen Sie zuerst Ihre Daten für die geraden Messstrecke. Bei jeder Durchflussmenge haben Sie Messungen für die Wasserhöhe in jeder Manometer. Mithilfe den Unterschied in der Manometer Höhen um der gesamten Druckverlust in der Messstrecke zu bestimmen. Dann bestimmen Sie die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit im Rohr durch Division der Volumenstrom gemessen von der Rotameter durch die Querschnittsfläche des Rohres. Als Nächstes berechnen Sie die Reynolds-Zahl für den Fluss bei diesem Durchfluss. Kombinieren Sie Ihre Ergebnisse mit der Formel von Darcy Reibungsfaktor und Ihre Messungen der Messstrecke für den Reibungsfaktor zu lösen. Für einen geraden Abschnitt der Länge entsprechen 284 Millimeter und Innendurchmesser von 6,4 Millimetern, die gemessenen Volumenströme aus drei Viertel bis zwei Liter pro Minute zu turbulenten Bedingungen. Unsicherheiten um die totale Unsicherheit in die Reynolds-Zahl und der Reibungskoeffizient zu bestimmen, wie im Text beschrieben und dann das Ergebnis zusammen mit der Modell-Vorhersage für einen geraden Abschnitt Plotten zu propagieren. In experimentellen Unsicherheiten abgestimmt die Reibung Faktoren die Vorhersage des Modells. Die relativ hohe Unsicherheit in der Reibungskoeffizient bei niedrigen Durchflüssen ist aufgrund der begrenzten Genauigkeit des Durchflussmessers. Betrachten Sie nun Ihre Daten für die aufgerollte Messstrecke. Nach wie vor bestimmen Sie die gesamte Druckverlust, durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit und Reynolds-Zahl bei jedem Durchfluss. Der gesamte Druckverlust in diesem Abschnitt ist die Summe der Tropfen aus den geraden Teil und der gewickelten Teil so nutzen Darcy Reibungsfaktor Formel und dem geraden Kanalmodell, schätzen den Beitrag aus dem geraden Abschnitt und subtrahieren Sie dies aus der Summe . Mithilfe der verbleibenden Druckabfall und Ihre Messung des Spule Radius der Reibungskoeffizient im gewendelten Bereich bestimmen. Propagieren Sie Unsicherheiten für die Reynolds-Zahl und Reibung Faktor wiederum vorausgesetzt vernachlässigbar Unsicherheit aufgrund der Korrektur für den geraden Schnitt. Plotten Sie diese Ergebnisse sowie die Modell-Vorhersage für einen gewickelten Abschnitt. Die Reynolds-Zahl ist zwischen 1.700 und 5.200 denen Dean Zahlen zwischen 500 und 1.600 mit dem gegebenen Rohr Durchmesser und Spule Radius entspricht. Diese Werte sind innerhalb der laminaren Teil der Spule Reibung Faktor Formel. Diese Reibung Faktoren auch gemessen Spiel das Modell innerhalb von experimentellen Unsicherheiten und für einen bestimmten Durchfluss sind deutlich höher als in der geraden Abschnitt zu finden. Dadurch erhöht sich durch die stabilisierende Wirkung der aufgerollter Schlauch Geometrie, die den Übergang zum turbulenten Strömung, höhere Reynoldszahlen, etwa 9.900 für diese Geometrie verzögert. Jetzt schauen Sie sich die Daten für den dritten Test-Abschnitt. Wieder einmal bestimmt total Druckabfall, durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit und Reynolds-Zahl bei jedem Durchfluss. Der gesamte Druckverlust in diesem Abschnitt wird durch die Summe der geraden Teilstücken und geringe Verluste aus jedem der N Ellbogen. Verwenden Sie die Formel von Darcy Reibungsfaktor und geraden Kanalmodell zu schätzen und subtrahieren den Beitrag aus den geraden Teilstücken wieder. Der restliche Druckabfall ist durch die Winkelanschlüsse N in der Messstrecke. Mithilfe dieser Druckabfall mit der Reibungsfaktor und Durchmesser von den geraden Teilstücken die äquivalente Länge für eine individuelle Ellenbogen Versorgung berechnen. Propagieren Sie Unsicherheiten für die Reynolds-Zahl und die entsprechende Länge zu und Plotten Sie Ihre Ergebnisse. Die Reynolds-Zahl erhöht nähert sich das Verhältnis der entsprechenden Länge Innenrohr Durchmesser 30 erwartungsgemäß von den passenden Werten. Beachten Sie, dass die tatsächliche Reibungswiderstand spezifisch für die passende Geometrie ist und damit diese tabellarisch Werte nur Richtlinien als sollten.

Nun, da Sie mehr mit Rohrnetzen und Druckverluste vertraut sind, sehen wir uns einige praktische Anwendungen dieser Konzepte. Wärmetauscher bestehen typischerweise aus zwei separate Leitungen-Netzwerke, die warme und kalte Flüssigkeit in thermischen Kontakt zu bringen, ohne dass sie zu mischen. Druck-Tropfen-Analyse muss durchgeführt werden, wenn Gestaltung Wärmetauscher um sicherzustellen, dass die Pumpen ausreichend Flüssigkeit können Durchflussraten und die gewünschte Rate der Wärmeübertragung erzielen. Plaque-Ablagerungen in den Arterien reduziert den effektiven Durchmesser für Blut fließen. Dadurch muss das Herz härter arbeiten, um den zusätzlichen Druckverlust auszugleichen. Im Extremfall erhöht der Aufbau das Risiko einer totalen Verstopfung der Arterie oder Herzinsuffizienz. Während einer Angioplastie-Verfahren ist ein Stent eingesetzt, um re-erweitern die Arterie und normalen Blutfluss wiederherzustellen.

Sie sah nur Jupiters Einführung in Rohrleitungen Netzwerke und Druckverluste. Sie sollten jetzt verstehen, wie man Druckverluste in einem Kanalnetz Darcy Reibungsfaktor Formel einschließlich der geringen Verlusten aus diskreten Armaturen zu bestimmen. Schließlich haben Sie gesehen, wie den Druckverlust durch einen Kanal mit Manometer Rohre experimentell zu bestimmen. Danke fürs Zuschauen.

Results

Gemessenen Reibung Faktor und gleichwertige Längendaten sind in Abb. 3a-c dargestellt. Für die geraden Rohrs eine klare PVC Rohr mit D = 6,4 mm und L = 284 mm verwendet. Gemessenen Strömungsgeschwindigkeiten (0,75 - 2,10 l min-1) entsprechen turbulenten Bedingungen (Re = 2600-7300). Reibung Faktoren übereinstimmen Vorhersagen des analytischen Modells, im experimentellen Unsicherheiten. Relativ hohen f Unsicherheit ist bei niedrigen Durchflüssen aufgrund der begrenzten Genauigkeit des ausgewählten (kostengünstigen) Durchflussmesser (± 0,15 l min-1) gefunden.

Reibung Faktor Ergebnisse für den Schlauch Spule Fall entsprechen auch die zur Verfügung gestellten Korrelation (Eqn. 4) innerhalb von experimentellen Unsicherheiten (Abb. 3 b). Fünf Spule Schleifen mit dem Radius R = 33 mm mit Rohr-Innendurchmesser D = 6,4 mm eingesetzt werden. Hier ist die Anzahl von Dean 500-5600, das entspricht der laminaren Teil des Eqn. 4. Gemessenen Reibung Faktoren sind erheblich höher als bei geraden Abschnitt am gleichen Volumenströme. Dies ergibt sich aus die stabilisierende Wirkung der Spule Rohr-Geometrie, die den Übergang zur Turbulenz zu hohe Re verzögert.

Für Ellenbogen Fall 4 Ellbogen, die Armaturen (Teilenummer in Materialliste) beschäftigt sind, durch kurze Längen von D verbunden = 6,4 mm Schlauch. Die äquivalente reibschlüssige Länge jedes Ellenbogen passend Ansätze (Le/D) ~ 30-40 bei hohen Re (Abb. 3 c). Dies ist vergleichbar mit einem häufigsten berichteten Wert von 30. Beachten Sie, dass die tatsächliche Reibungswiderstand ist spezifisch für die passende Geometrie und berichtet Le/D -Werte nur als Richtwerte betrachtet werden sollten.

Figure 1
Abbildung 1: eine. schematische der hydrostatische Druck Variation in eine stationäre Einrichtung der Flüssigkeit. b. Druckänderung auf einer geraden Länge des Schlauches, mit offenem Dach Manometern gemessen. c. schematische Darstellung der gewickelten Röhre mit internen Wirbel im Querschnitt angegeben.

Figure 2
Abbildung 2: (ein) Schaltplan und (b) Foto Druck Tropfen Messung Anlage. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Reibung Faktor und Äquivalent Längenmessungen und Modellvorhersagen für: eine. Gerader Schlauch, b. aufgerollt Schlauch, c. Ellenbogen Armaturen.

Applications and Summary

Zusammenfassung

Dieses Experiment zeigt Methoden zur Messung des Druckabfalls Reibung Faktoren und gleichwertigen Längen in innerbetrieblichen Materialfluss-Netzwerken. Modellierungsmethoden werden für gemeinsame Fluss-Konfigurationen, einschließlich der geraden Rohren, gewickelte Rohre und Formstücke dargestellt. Diese experimentelle und Analysetechniken sind zentrale engineering-Tools für die Gestaltung der Flüssigkeitsströmung Systeme.

Anwendungen

Innerbetrieblichen Materialfluss Netzwerke entstehen in zahlreiche Anwendungen, einschließlich Anlagen zur Stromerzeugung, chemische Verarbeitung, Strömungsverteilung in Wärmetauschern und den Blutkreislauf im Organismus. In allen Fällen ist es wichtig, dass man vorhersagen und Modell Druckverluste und pumpenden Anforderungen. Diese Flow-Anlagen können in Abschnitte von geraden und gekrümmten Kanälen, verbunden durch Beschläge oder Kreuzungen zerlegt werden. Reibungsfaktor und geringfügigen Verlust Modelle auf solche Komponenten anwenden, können ganze Netzwerk Beschreibungen formuliert werden.

Materialliste

Name Unternehmen Katalog-Nummer Kommentare
Ausrüstung
Tauchpumpe Wasserpumpe Uniclife B018726M9K
Kunststoff-Behälter abgedeckt Wasser-Reservoir, Kunststoff-Lebensmittel-Container, die in dieser Studie verwendet.
Wasser-Flow-meter UXCell LZM-15 Rotameter, 0,5 4,0 l min1
Starre PVC Schlauch McMaster 53945K 13 Für Messstrecken und Manometer, 1/4" ID, 3/8" OD
Weich PVC-Schlauch McMaster 5233K 63

5233K 56

Für Schlauchverbindungen und Spule Testabschnitt
Kunststoff-Rohr Fitting t-Stück McMaster 5016K 744 Für Test Abschnitte Einlass und Auslass Verbindungen/Manometer
Kunststoff-Rohr Fitting Ellenbogen McMaster 5016K 133 Für die Messstrecke mit Ellbogen

References

  1. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Editio, McGraw-Hill, New York, NY, 1984.

1. Herstellung von Rohrleitungssystem (siehe Schaltplan und Fotos, Abb. 2)

  1. Befestigen (Klebeband oder Klebstoff) eine kleine Kunststoff Wasserbehälter auf der Arbeitsfläche. Wenn es einen geschlossenen Behälter ist, Bohren Sie Löcher in den Deckel für Einlass und Auslass Wasserleitungen und Stromkabel der Pumpe.
  2. Montieren Sie die kleine Tauchpumpe in das Reservoir.
  3. Montieren der Rotameter (Wasser Durchflussmesser) vertikal im Arbeitsbereich. Es kann helfen, Gurt der Rotameter, einem kleinen vertikalen Balken oder L-Bracket, es aufrecht zu halten. Verbinden Sie ein Strömungsrohr Pumpenausgang mit dem Rotameter Einlass (unteren Anschluss).
  4. Verbinden Kunststoff Klemmverschraubung Abschläge an beiden Enden eines Teils der starren Kunststoff-Rohr (Länge L empfehlen ~ 0,3 m, Innenrohr Durchmesser D ~ 6,4 mm). Montieren Sie die Abschläge auf Rohrschellen. Gummischlauch von einem Abschlag (Eingang) an der Rotameter Steckdose anschließen. Gummischlauch vom Abschlag (Steckdose) zum Stausee zu verbinden.
  5. Eine zweite Versammlung mit zwei montierten Abschlag Verbindungsstücken zu konstruieren. Wickeln Sie eine Länge von weichem Kunststoff Rohr schraubenförmig um einen zylindrischen Kern gewendelte (empfehlen Kartonrolle, R ~ 30 mm und ~ 5 Schlauch Wraps). Kabelbinder oder Klammern können helfen den Schlauch aufgewickelt zu halten. Installieren Sie die beiden freien Enden der Schläuche mit t-Stück Fittings.
  6. Konstruieren Sie eine dritte Versammlung mit zwei montierten Abschlag Verbindungsstücken. Verbinden Sie vier (oder mehr) Ellbogen mit kurzen Längen von starren Kunststoff-Rohr zwischen den Abschlägen. Mit mehreren Ellbogen verstärkt den Druckabfall lesen, Verbesserung der Messgenauigkeit.
  7. Installieren Sie klar starre Kunststoff-Rohre (~0.6 m) auf die offenen Ports auf die sechs Abschlag-Armaturen. Verwenden Sie eine Ebene, um sicherzustellen, dass die Rohre senkrecht stehen. Diese Rohre werden die Manometer (Druck-Messgeräte).
  8. Füllen Sie den Tank mit Wasser.

2. Bedienung

  1. Gerader Schlauch: Schalten Sie die Pumpe, und passen Sie das Rotameter Ventil, um die Wasser-Strömung-Preise variieren. Erfassen Sie für jeden Fall die Wasserdurchflussmenge und die vertikale Wasserstand in jedem Röhrchen Manometer. Notieren Sie den Druckverlust basierend auf das unterschiedliche Niveau der Manometer (Eqn. 1).
  2. Rohr gewickelt: Verbinden des gewickelten Test Abschnitt Einlass mit Rotameter Outlet und Abschnitt Prüfsteckdose zum Stausee. Wie in Schritt 2.1 fällt Aufzeichnung des Wasserdurchflusses und Druck für eine Reihe von Durchflussmengen.
  3. Ellenbogen Armaturen: Schließen Sie den Ellenbogen passend Messstrecke Rotameter und Reservoir. Eine Reihe von Durchfluss und Druck Messungen, wie in Schritt 2.2 zu sammeln.

3. Analyse

  1. Für den Fall der geraden Rohr bewerten die Reynolds-Zahl und Reibung Faktor f (Eqn. 2). Bewerten Sie die Reynolds Zahl und Reibung Faktor Unsicherheiten (Eqn. 6). Hier ist eΔP die Unsicherheit in Druckmessungen (Equation 18, Equation 19 ist die Unsicherheit im Manometer Ebene), und eU ist die Unsicherheit der durchschnittliche Kanal Geschwindigkeit (von Rotameter Datenblatt, mit typischen Unsicherheit von 3-5 % des Bereichs). Für Wasser bei Raumtemperatur (22° C), ρ = 998 kg m-3 und µ = 0,001 kg m-1 s-1.
    Equation 20(6)
  2. Vergleichen Sie die Reibung Faktor Ergebnisse aus Schritt 3.1 mit den analytischen Modellen (Eqn. 3).
  3. Wiederholen Sie Schritt 3.1 für den gewendelten Rohr-Fall. Diesmal, Subtrahieren des vorhergesagten Druckabfalls (Eqns. 2-3) für den geraden Teil der Messstrecke von ΔP. Hier gehen wir davon aus, dass die Unsicherheit in der geraden Länge Druckkorrektur vernachlässigbar ist. Vergleichen Sie die gemessenen Reibung Faktoren mit Werten aus der Korrelation (Eqn. 4).
  4. Wiederholen Sie Schritt 3.2 für den Fall passend Ellenbogen. Subtrahieren den vorhergesagten Druckverlust für die geraden Längen der Schlauch zwischen die Winkelanschlüsse zu einem korrigierten Druckverlust Equation 21 . Bewerten Sie die äquivalente Länge und Unsicherheit für jeden Bogen. Hier ist Ne die Anzahl von Rohr-Rohrbogen.
    Equation 22(7)
  5. Vergleichen Sie das Ergebnis der entsprechenden Länge (Le/D) mit den typischen Werten (~ 30) berichtet.

Rohrleitungen-Netzwerke sind im technischen und natürlichen Systemen verbreitet, da sie effizient transportieren, zirkulieren und Flüssigkeiten zu verteilen. Das Wasser, das aus dem Hahn in Ihre Heimat reisen durch eine komplexe Stadt Wasserversorgung kommt, die ein hervorragendes Beispiel für ein veränderter Rohrleitungsnetz. Flüssigkeit über ein Rohrleitungsnetz zirkuliert, aufgefundene Reibungswiderstand von der Kanalwände sowie Armaturen und den Fluidstrom Druck verliert, wie es diese Strömungswiderständen überwindet. Charakterisierung und verstehen diese Druckverluste ist notwendig, um die richtigen Komponenten und Größen in einem neuen Design anzugeben oder Probleme in ein bestehendes System zu diagnostizieren. In diesem Video werden wir einen einfachen Ansatz zur Messung des Druckabfalls innerhalb eines Kanalnetzes zu veranschaulichen und besprechen einige standard-Modelle für die Vorhersage, Verluste und ein paar gemeinsame Geometrien. Danach werden diese Methoden eingesetzt werden, um experimentell Druckverluste für den Vergleich mit den Modellen messen. Abschließend besprechen wir einigen andere Anwendungen von Rohrleitungen Netzwerken und Druckverluste.

Jederzeit eine Flüssigkeit durch einen geschlossenen Kanal fließt stößt es einige Reibungswiderstand von der Kanalwände. Infolgedessen ist ein Bruchteil der mechanischen Energie der Flüssigkeit zu erwärmen, was zu einem kontinuierlichen Verlust des Drucks in der Strömungsrichtung umgewandelt. Dieser Druckverlust kann durch Messung der Flüssigkeitsdruck an diskreten Punkten entlang des Kanals, die häufig erfolgt in einem gegebenen System charakterisiert werden einfache liquid-Geräte mit Manometer genannt. Ein Manometer ist ein offenen vertikalen oder geneigten Abschnitt des Schlauches an den Rohrleitungen Kanal angeschlossen, so dass es teilweise mit Flüssigkeit füllt. Die Höhe der Flüssigkeitssäule ist direkt proportional zu den Flüssigkeitspegel an diesem Punkt entlang des Kanals. Daher kann der Druckunterschied zwischen zwei Punkten oder Delta P aus der Veränderung von flüssigen Höhe oder Delta H zwischen zwei Manometer ermittelt werden. Leider, es ist nicht immer praktisch, direkte Messungen machen und Druckverluste müssen oft vorhergesagt werden, bevor ein System aufgebaut ist, um ausreichende flüssige Strömungsgeschwindigkeiten zu gewährleisten. In diesen Situationen kann die Formel von Darcy Reibungsfaktor Reibungsdruckverlust Vorhersagen verwendet werden. In dieser Gleichung Delta P ist der Druckverlust über einer Länge L für einen Kanal mit einem runden Querschnitt und einem Innendurchmesser D, Zeile ist die Flüssigkeitsdichte und U ist die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit, definiert als das Saugvermögen dividiert durch die Querschnittsfläche der cha Nnel, ist f die Darcy Reibungsfaktor die verschiedenen empirisch folgt und theoretisch abgeleitet Trends basierend auf der Reynolds-Zahl und Kanal-Geometrie. Beziehen sich auf den Text für die Modelle für gerade kreisförmige Kanäle und spiralförmigen Windungen verwendet. Die verschiedenen u-Profile in einem Kanalnetz werden durch diskrete Armaturen wie Ventile, Expander und Biegungen, die auch dazu, Druckverlust beitragen verbunden. Die Druckverluste durch diese Armaturen sind als kleinere Verluste bekannt und sind manchmal in Bezug auf die äquivalente Länge einer geraden Kanal benötigt, um den gleichen Druckverlust Ertrag berichtet. Diese Verluste sind immer noch mit dem Darcy Reibungsfaktor Formel mithilfe der Reibungskoeffizient modelliert und fließen Geschwindigkeit der verbindenden Kanäle und den tabellierten Wert der äquivalente Länge skaliert durch den inneren Durchmesser für den Einbau. Gesamtverluste im Rohrleitungssystem sind einfach die Summe aller Verluste aus einzelnen Abschnitten und Armaturen. Im folgenden Abschnitt werden wir diese Verluste in verschiedenen repräsentativen Rohr Konfigurationen zu bestimmen, die Reibung Faktoren und gleichwertigen Längen messen.

Bevor Sie einrichten zu beginnen, stellen Sie sicher, haben Sie einen freien Platz zu arbeiten und eine Ebene Fläche, auf denen die Teile zusammenzubauen. Befestigen Sie den Wasserbehälter an die Oberfläche und ggf. Bohrungen für Wasserzulauf und Austritt sowie das Stromkabel der Pumpe. Montieren Sie die Tauchpumpe in das Reservoir. Befestigen Sie nun eine kleine vertikale Balken oder L-Halterung in der Nähe des Stausees. Montieren Sie den Durchflussmesser Rotameter vertikal auf dem Balken und verwenden Sie einen Abschnitt des Rohres um Pumpenausgang mit dem Rotameter Einlass zu verbinden. Das Rotameter ist ein Instrument, das angibt, der Volumenstrom eines Fluids, basierend auf der schwimmenden eine kleine Perle. Die drei-Rohr Testabschnitte zu konstruieren, wie im Text beschrieben. Wenn Sie fertig sind, sollten Sie einen geraden Abschnitt, einen gewickelten Abschnitt und einen Abschnitt mit mehreren Ellenbogen Kurven haben. Notieren Sie sorgfältig die Länge der geraden Abschnitte sowie den Radius der Röhre Spule gemessen von der Mittelachse der Spule auf die Mitte des Rohres. Montieren Sie alle drei Bereiche an der Oberfläche mit Rohrschellen. Einstellen Sie die T-Beschläge an den Enden so, dass die Verzweigung Anschlüsse Seite nach oben zeigen und installieren Sie dann klarere geriffelte Röhren auf diese Ports, die Manometer zu bilden. Verwenden Sie eine Ebene, um sicherzustellen, dass die Manometer Rohre senkrecht stehen. Schließlich schließen Sie einen Abschnitt des Rohres an den Auslass des der Rotameter und legen Sie einen zweiten Schlauch wieder in das Reservoir. Diese beiden Rohre verbindet sich mit der ein- und Ausgänge der Testabschnitte bilden eine komplette Schleife während des Experiments. Füllen Sie den Tank mit Wasser und die Vorbereitung ist abgeschlossen.

Schließen Sie den Schlauch aus der Rotameter Ausgabe an einem Ende der geraden Messstrecke und verbinden Sie die Rücklaufleitung an das andere Ende. Nun schalten Sie die Pumpe und justieren Sie das Rotameter Ventil um den Durchfluss zu maximieren. Sobald die Luft wird aus der Rohr-Schleife gezwungen, schalten Sie die Pumpe aus. Sie müssen möglicherweise zusätzliche Wasser hinzufügen, um das Reservoir, sobald die Fluss-Schleife gefüllt ist. Sobald die Luft wird aus der Rohr-Schleife gezwungen, schalten Sie die Pumpe und vergleichen Sie die Höhe des Wassers in die zwei Manometer, gemessen von der Spitze des T-Stück zu. Wenn die zwei Höhen unterschiedlich sind, verwenden Sie Unterlegscheiben, um die Prüffläche zu ebnen, bis die gemessene Höhen identisch sind. Schalten Sie die Pumpe wieder auf und warten Sie einen Moment für den Fluss zu begleichen, erfassen die Durchflussmenge und der vertikalen Wasserstand in beide Manometer Rohre. Jetzt passen Sie das Rotameter Ventil, um den Fluss leicht beschränken und Aufzeichnen der neuen Flow Rate und Manometer-Level. Wiederholen Sie dieses Verfahren zum Sammeln von Daten bei sechs oder sieben Flussraten für die geraden Messstrecke. Wenn Sie fertig sind, wiederhole das Experiment mit den anderen zwei Messstrecken, gegebenenfalls eine Anpassung der Prüffläche für jeden neuen Abschnitt.

Überprüfen Sie zuerst Ihre Daten für die geraden Messstrecke. Bei jeder Durchflussmenge haben Sie Messungen für die Wasserhöhe in jeder Manometer. Mithilfe den Unterschied in der Manometer Höhen um der gesamten Druckverlust in der Messstrecke zu bestimmen. Dann bestimmen Sie die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit im Rohr durch Division der Volumenstrom gemessen von der Rotameter durch die Querschnittsfläche des Rohres. Als Nächstes berechnen Sie die Reynolds-Zahl für den Fluss bei diesem Durchfluss. Kombinieren Sie Ihre Ergebnisse mit der Formel von Darcy Reibungsfaktor und Ihre Messungen der Messstrecke für den Reibungsfaktor zu lösen. Für einen geraden Abschnitt der Länge entsprechen 284 Millimeter und Innendurchmesser von 6,4 Millimetern, die gemessenen Volumenströme aus drei Viertel bis zwei Liter pro Minute zu turbulenten Bedingungen. Unsicherheiten um die totale Unsicherheit in die Reynolds-Zahl und der Reibungskoeffizient zu bestimmen, wie im Text beschrieben und dann das Ergebnis zusammen mit der Modell-Vorhersage für einen geraden Abschnitt Plotten zu propagieren. In experimentellen Unsicherheiten abgestimmt die Reibung Faktoren die Vorhersage des Modells. Die relativ hohe Unsicherheit in der Reibungskoeffizient bei niedrigen Durchflüssen ist aufgrund der begrenzten Genauigkeit des Durchflussmessers. Betrachten Sie nun Ihre Daten für die aufgerollte Messstrecke. Nach wie vor bestimmen Sie die gesamte Druckverlust, durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit und Reynolds-Zahl bei jedem Durchfluss. Der gesamte Druckverlust in diesem Abschnitt ist die Summe der Tropfen aus den geraden Teil und der gewickelten Teil so nutzen Darcy Reibungsfaktor Formel und dem geraden Kanalmodell, schätzen den Beitrag aus dem geraden Abschnitt und subtrahieren Sie dies aus der Summe . Mithilfe der verbleibenden Druckabfall und Ihre Messung des Spule Radius der Reibungskoeffizient im gewendelten Bereich bestimmen. Propagieren Sie Unsicherheiten für die Reynolds-Zahl und Reibung Faktor wiederum vorausgesetzt vernachlässigbar Unsicherheit aufgrund der Korrektur für den geraden Schnitt. Plotten Sie diese Ergebnisse sowie die Modell-Vorhersage für einen gewickelten Abschnitt. Die Reynolds-Zahl ist zwischen 1.700 und 5.200 denen Dean Zahlen zwischen 500 und 1.600 mit dem gegebenen Rohr Durchmesser und Spule Radius entspricht. Diese Werte sind innerhalb der laminaren Teil der Spule Reibung Faktor Formel. Diese Reibung Faktoren auch gemessen Spiel das Modell innerhalb von experimentellen Unsicherheiten und für einen bestimmten Durchfluss sind deutlich höher als in der geraden Abschnitt zu finden. Dadurch erhöht sich durch die stabilisierende Wirkung der aufgerollter Schlauch Geometrie, die den Übergang zum turbulenten Strömung, höhere Reynoldszahlen, etwa 9.900 für diese Geometrie verzögert. Jetzt schauen Sie sich die Daten für den dritten Test-Abschnitt. Wieder einmal bestimmt total Druckabfall, durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit und Reynolds-Zahl bei jedem Durchfluss. Der gesamte Druckverlust in diesem Abschnitt wird durch die Summe der geraden Teilstücken und geringe Verluste aus jedem der N Ellbogen. Verwenden Sie die Formel von Darcy Reibungsfaktor und geraden Kanalmodell zu schätzen und subtrahieren den Beitrag aus den geraden Teilstücken wieder. Der restliche Druckabfall ist durch die Winkelanschlüsse N in der Messstrecke. Mithilfe dieser Druckabfall mit der Reibungsfaktor und Durchmesser von den geraden Teilstücken die äquivalente Länge für eine individuelle Ellenbogen Versorgung berechnen. Propagieren Sie Unsicherheiten für die Reynolds-Zahl und die entsprechende Länge zu und Plotten Sie Ihre Ergebnisse. Die Reynolds-Zahl erhöht nähert sich das Verhältnis der entsprechenden Länge Innenrohr Durchmesser 30 erwartungsgemäß von den passenden Werten. Beachten Sie, dass die tatsächliche Reibungswiderstand spezifisch für die passende Geometrie ist und damit diese tabellarisch Werte nur Richtlinien als sollten.

Nun, da Sie mehr mit Rohrnetzen und Druckverluste vertraut sind, sehen wir uns einige praktische Anwendungen dieser Konzepte. Wärmetauscher bestehen typischerweise aus zwei separate Leitungen-Netzwerke, die warme und kalte Flüssigkeit in thermischen Kontakt zu bringen, ohne dass sie zu mischen. Druck-Tropfen-Analyse muss durchgeführt werden, wenn Gestaltung Wärmetauscher um sicherzustellen, dass die Pumpen ausreichend Flüssigkeit können Durchflussraten und die gewünschte Rate der Wärmeübertragung erzielen. Plaque-Ablagerungen in den Arterien reduziert den effektiven Durchmesser für Blut fließen. Dadurch muss das Herz härter arbeiten, um den zusätzlichen Druckverlust auszugleichen. Im Extremfall erhöht der Aufbau das Risiko einer totalen Verstopfung der Arterie oder Herzinsuffizienz. Während einer Angioplastie-Verfahren ist ein Stent eingesetzt, um re-erweitern die Arterie und normalen Blutfluss wiederherzustellen.

Sie sah nur Jupiters Einführung in Rohrleitungen Netzwerke und Druckverluste. Sie sollten jetzt verstehen, wie man Druckverluste in einem Kanalnetz Darcy Reibungsfaktor Formel einschließlich der geringen Verlusten aus diskreten Armaturen zu bestimmen. Schließlich haben Sie gesehen, wie den Druckverlust durch einen Kanal mit Manometer Rohre experimentell zu bestimmen. Danke fürs Zuschauen.

This article is Free Access.

RECOMMEND JoVE