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Reti di tubazioni e perdite di pressione
 
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Reti di tubazioni e perdite di pressione

Overview

Fonte: Alexander S Rattner, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Nucleare, The Pennsylvania State University, University Park, PA

Questo esperimento introduce la misurazione e la modellazione delle perdite di pressione nelle reti di tubazioni e nei sistemi di flusso interni. In tali sistemi, la resistenza al flusso di attrito da pareti del canale, raccordi e ostruzioni fa sì che l'energia meccanica sotto forma di pressione del fluido venga convertita in calore. Le analisi ingegneristiche sono necessarie per dimensionare l'hardware del flusso per garantire perdite di pressione di attrito accettabili e selezionare pompe che soddisfino i requisiti di caduta di pressione.

In questo esperimento, viene costruita una rete di tubazioni con caratteristiche di flusso comuni: lunghezze diritte di tubi, bobine di tubi elicoidali e raccordi a gomito (curve a 90 ° taglienti). Le misurazioni della perdita di pressione vengono raccolte su ogni set di componenti utilizzando manometri - semplici dispositivi che misurano la pressione del fluido dal livello del liquido in una colonna verticale aperta. Le curve di perdita di pressione risultanti vengono confrontate con le previsioni dei modelli di flusso interni.

Principles

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Quando il fluido scorre attraverso canali chiusi(ad esempiotubi, tubi, vasi sanguigni) deve superare la resistenza all'attrito dalle pareti del canale. Ciò provoca una continua perdita di pressione nella direzione del flusso quando l'energia meccanica viene convertita in calore. Questo esperimento si concentra sulla misurazione e la modellazione di tali perdite di pressione nei sistemi di flusso interni.

Per misurare la caduta di pressione lungo i canali, questo esperimento utilizzerà il principio della variazione della pressione idrostatica. Nel fluido stazionario, la pressione varia solo con la profondità a causa del peso del fluido (Eqn. 1, Fig. 1a).

Equation 1 (1)

Qui Equation 2 e sono le Equation 3 pressioni in due punti, ρ è la densità del fluido, g è l'accelerazione gravitazionale e h1 e h2 sono le profondità (misurate nella direzione della gravità) dei punti da un livello di riferimento. In condizioni ambientali tipiche, la densità dell'acqua è ρw = 998 kg m-3 e la densità dell'aria è ρa = 1,15 kg m-3. Poiché ρa << ρw, le variazioni di pressione idrostatica nell'aria possono essere trascurate rispetto alle variazioni di pressione idrostatica liquida e la pressione atmosferica ambiente può essere assunta uniforme (Patm ~ 101 kPa). Seguendo questo principio, la caduta di pressione lungo un flusso di canale può essere misurata dalla differenza di livelli del fluido in tubi verticali a cielo aperto collegati al canale: Equation 4 (Fig. 1b). Tali dispositivi di misurazione della pressione basati sul livello del liquido sono chiamati manometri.

La perdita di pressione lungo una lunghezza di un canale può essere prevista con la formula del fattore di attrito di Darcy (Eqn. 2). Ecco, Equation 5 la perdita di pressione lungo una lunghezza(L)del canale con diametro interno D. U è la velocità media del canale, definita come la portata volumetrica del fluido (ad esempio, in m3 s-1) divisa per l'area della sezione trasversale del canale (ad esempio, in m2, Equation 6 per i canali circolari). f è il fattore di attrito di Darcy, che segue tendenze diverse per diverse geometrie di canale e portate. In questo esperimento, i fattori di attrito saranno misurati sperimentalmente per lunghezze di tubo dritte ed elicoidali e confrontati con formule precedentemente pubblicate.

Equation 7(2)

Le tendenze del fattore di attrito del flusso del canale dipendono dal numero di Reynolds (Re), che misura la forza relativa degli effetti dall'inerzia del fluido agli effetti della viscosità del fluido (effetti di attrito). Re è definito come Equation 8 , dove è la Equation 9 viscosità fluidodinamica (~ 0,001 kg m-1 s-1 per l'acqua in condizioni ambientali). A bassa Re Equation 10 (2000 nei canali rettilinei), gli effetti viscosi sono abbastanza forti da smorzare i vortici nel flusso, portando a un flusso laminare regolare. A Re più alto Equation 11 (2000), vortici casuali possono formarsi nel flusso, portando a un comportamento turbolento. I modelli di fattori di attrito comunemente usati per flussi di canali circolari dritti sono presentati in Eqn. 3.

Equation 12 (3)

Quando il fluido scorre attraverso bobine di tubi elicoidali, si formano vortici interni secondari (Fig. 1c). Di conseguenza, il fattore di attrito Equation 13 dipende anche dal numero di Dean, che spiega l'influenza relativa della curvatura del tubo: Equation 14 . Qui R è il raggio della bobina del tubo, misurato dall'asse centrale a metà del tubo. Una correlazione comune per Equation 13 è:

Equation 15(4)

Anche raccordi per tubi, valvole, espansioni / contrazioni e altri ostacoli causano perdite di pressione. Un approccio per modellare tali perdite minori è in termini di lunghezza equivalente del canale semplice necessaria per produrre la stessa caduta di pressione (Le/D). Qui, Equation 13 e sono il fattore di Equation 16 attrito e la velocità del flusso nelle lunghezze dei canali di ingresso / uscita (Fig 1d).

Equation 17 (5)

Tabelle di lunghezze di canale equivalenti rappresentative sono riportate nei manuali per i componenti idraulici comuni (c.f., [1]). Questo esperimento misurerà le lunghezze equivalenti per raccordi affilati a 90 ° (gomiti). Le lunghezze equivalenti tipiche riportate per tali raccordi sono Le/D ~ 30.

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Procedure

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1. Fabbricazione del sistema di tubazioni (vedi schema e fotografia, Fig. 2)

  1. Apporre (nastro o colla) un piccolo serbatoio d'acqua di plastica sulla superficie di lavoro. Se si tratta di un contenitore coperto, praticare fori nel coperchio per le linee dell'acqua di ingresso e di uscita e il cavo di alimentazione della pompa.
  2. Montare la piccola pompa sommergibile nel serbatoio.
  3. Montare il rotametro (misuratore di portata d'acqua) verticalmente nell'area di lavoro. Può essere utile legare il rotametro a una piccola trave verticale o a una staffa a L per mantenerlo in posizione verticale. Collegare un tubo di flusso dall'uscita della pompa all'ingresso del rotametro (porta inferiore).
  4. Collegare i tee dei raccordi a compressione in plastica a entrambe le estremità di una sezione di tubo di plastica rigida (lunghezza consigliata L ~ 0,3 m, diametro del tubo interno D ~ 6,4 mm). Montare i tee su morsetti per tubi. Collegare i tubi di gomma da un tee (ingresso) all'uscita del rotametro. Collegare i tubi di gomma dall'altro tee (uscita) al serbatoio.
  5. Costruisci un secondo assemblaggio con due raccordi a T montati. Avvolgere una lunghezza di tubi di plastica morbida arrotolati elicoidamente attorno a un nucleo cilindrico (si consiglia un tubo di cartone, R ~ 30 mm e ~ 5 involucri di tubi). Fascette o morsetti possono aiutare a mantenere il tubo arrotolato. Installare le due estremità libere del tubo sui raccordi a T.
  6. Costruisci un terzo assieme con due raccordi a T montati. Collegare quattro (o più) gomiti con brevi lunghezze di tubo di plastica rigida tra i tee. L'uso di più gomiti amplifica la lettura della caduta di pressione, migliorando l'accuratezza della misurazione.
  7. Installare tubi di plastica rigida trasparente (~ 0,6 m) sulle porte aperte sui sei raccordi a T. Utilizzare un livello per assicurarsi che i tubi siano verticali. Questi tubi saranno i manometri (dispositivi di misurazione della pressione).
  8. Riempire il serbatoio con acqua.

2. Funzionamento

  1. Tubo dritto: Accendere la pompa e regolare la valvola rotametrica per variare le portate d'acqua. Per ogni caso, registrare la portata d'acqua e il livello verticale dell'acqua in ciascun tubo manometro. Registrare la caduta di pressione in base alla differenza di livelli del manometro (Eqn. 1).
  2. Tubo arrotolato: Collegare l'ingresso della sezione di prova a spirale all'uscita del rotametro e l'uscita della sezione di prova al serbatoio. Come nel passaggio 2.1, registrare la portata d'acqua e le cadute di pressione per un certo numero di portate.
  3. Raccordi per gomiti: Collegare la sezione di prova del raccordo del gomito al rotametro e al serbatoio. Raccogliere una serie di misurazioni della portata e della pressione, come nel passaggio 2.2.

3. Analisi

  1. Per il caso del tubo dritto, valutare il numero di Reynolds e il fattore di attrito f (Eqn. 2). Valutare le incertezze del numero di Reynolds e del fattore di attrito (Eqn. 6). Qui eΔP è l'incertezza nelle misure di pressione ( Equation 18 , è Equation 19 l'incertezza nel livello del manometro), ed eU è l'incertezza nella velocità media del canale (dalla scheda tecnica del rotametro, con incertezza tipica del 3 - 5% dell'intervallo). Per l'acqua a temperatura ambiente (22°C), ρ = 998 kg m-3 e μ = 0,001 kg m-1 s-1.
    Equation 20 (6)
  2. Confrontare i risultati del fattore di attrito della fase 3.1 con i modelli analitici (Eqn. 3).
  3. Ripetere il passaggio 3.1 per la custodia del tubo a spirale. Questa volta, sottrarre la caduta di pressione prevista (Eqns. 2-3) per la porzione diritta della sezione di prova da ΔP. Qui assumiamo che l'incertezza nella correzione della pressione della lunghezza del rettilineo sia trascurabile. Confrontare i fattori di attrito misurati con i valori della correlazione (Eqn. 4).
  4. Ripetere il passaggio 3.2 per la custodia del gomito. Sottrarre la caduta di pressione prevista per le lunghezze diritte del tubo tra i raccordi del gomito per ottenere una perdita di pressione Equation 21 corretta. Valuta la lunghezza e l'incertezza equivalenti per ciascun gomito. Qui, Ne è il numero di gomiti del tubo.
    Equation 22(7)
  5. Confrontare il risultato della lunghezza equivalente( Le/D) con i valori tipici riportati (~30).

Le reti di tubazioni si trovano comunemente in sistemi ingegnerizzati e naturali poiché possono trasportare, far circolare e distribuire fluidi in modo efficiente. L'acqua che esce dal rubinetto di casa tua viaggia attraverso un complesso sistema di approvvigionamento idrico della città che è un eccellente esempio di una rete di tubazioni ingegnerizzate. Quando il fluido circola attraverso una rete di tubazioni, incontra resistenza all'attrito dalle pareti e dai raccordi del canale e il flusso del fluido perde pressione mentre supera queste resistenze di flusso. Caratterizzare e comprendere queste perdite di pressione è necessario per specificare i componenti e le dimensioni corretti in un nuovo progetto o per diagnosticare problemi in un sistema esistente. In questo video, illustreremo un approccio semplice per misurare la caduta di pressione all'interno di una rete di tubazioni e discuteremo alcuni modelli standard per prevedere le perdite e alcune geometrie comuni. Successivamente, questi metodi saranno impiegati per misurare sperimentalmente le perdite di pressione per il confronto con i modelli. Infine, discuteremo alcune altre applicazioni delle reti di tubazioni e delle perdite di pressione.

Ogni volta che un fluido scorre attraverso un canale chiuso, incontra una certa resistenza all'attrito dalle pareti del canale. Di conseguenza, una frazione dell'energia meccanica del fluido viene convertita in calore, con conseguente continua perdita di pressione nella direzione del flusso. Questa perdita di pressione può essere caratterizzata in un dato sistema misurando la pressione del fluido in punti discreti lungo il canale, che viene spesso eseguita utilizzando semplici dispositivi di livello del liquido chiamati manometri. Un manometro è una sezione verticale aperta o inclinata del tubo collegata al canale delle tubazioni in modo che si riempia parzialmente di liquido. L'altezza della colonna liquida è direttamente proporzionale al livello del fluido in quel punto lungo il canale. Pertanto, la differenza di pressione tra due punti o Delta P può essere determinata dalla variazione dell'altezza del liquido o Delta H tra due manometri. Sfortunatamente, non è sempre pratico effettuare misurazioni dirette e le perdite di pressione devono spesso essere previste prima che venga costruito un sistema per garantire portate del fluido adeguate. In queste situazioni, la formula del fattore di attrito di Darcy può essere utilizzata per prevedere la perdita di pressione per attrito. In questa equazione, Delta P è la perdita di pressione su una lunghezza L per un canale con una sezione trasversale circolare e un diametro interno D, la riga è la densità del fluido e U è la velocità media del flusso, definita come la portata volumetrica divisa per l'area della sezione trasversale del canale, f è il fattore di attrito di Darcy che segue diverse tendenze empiricamente e teoricamente derivate basate sul numero di Reynolds e sulla geometria del canale. Fare riferimento al testo per i modelli utilizzati per i canali circolari dritti e le bobine elicoidali. Le varie sezioni di canale in una rete di tubazioni sono collegate da raccordi discreti come valvole, espansori e curve che contribuiscono anche alla perdita di pressione. Le perdite di pressione attraverso questi raccordi sono note come perdite minori e sono talvolta riportate in termini di lunghezza equivalente di un canale rettilineo necessario per produrre la stessa caduta di pressione. Queste perdite sono ancora modellate con la formula del fattore di attrito di Darcy utilizzando il fattore di attrito e la velocità del flusso dei canali di collegamento e il valore tabulato di lunghezza equivalente scalato dal diametro interno del raccordo. Le perdite totali nel sistema di tubazioni sono semplicemente la somma di tutte le perdite provenienti da singole sezioni e raccordi. Nella sezione seguente, misureremo queste perdite in diverse configurazioni di tubi rappresentative per determinare i fattori di attrito e le lunghezze equivalenti.

Prima di iniziare la configurazione, assicuratevi di disporre di un'area libera su cui lavorare e di una superficie piana su cui assemblare i componenti. Fissare il serbatoio dell'acqua sulla superficie e, se necessario, praticare fori per l'ingresso e l'uscita dell'acqua e il cavo di alimentazione della pompa. Montare la pompa sommergibile nel serbatoio. Ora collega una piccola trave verticale o una staffa a L vicino al serbatoio. Montare verticalmente il misuratore di portata rotametrico sulla trave e utilizzare una sezione di tubo per collegare l'uscita della pompa all'ingresso del rotametro. Il rotametro è uno strumento che indica la portata volumetrica di un fluido in base al livello flottante di una piccola perle. Costruire le sezioni di test a tre tubi come descritto nel testo. Quando hai finito, dovresti avere una sezione diritta, una sezione a spirale e una sezione con più curve del gomito. Registrare con attenzione le lunghezze di qualsiasi sezione diritta e il raggio della bobina del tubo misurato dall'asse centrale della bobina al punto medio del tubo. Montare tutte e tre le sezioni in superficie con morsetti per tubi. Regolare i raccordi a T sulle estremità in modo che le porte laterali ramificate puntino verso l'alto e quindi installare tubi a cresta trasparente su queste porte per formare i manometri. Utilizzare un livello per assicurarsi che i tubi del manometro siano verticali. Infine, collegare una sezione del tubo all'uscita del rotametro e posizionare un secondo tubo che ritorna al serbatoio. Questi due tubi si collegheranno agli ingressi e alle uscite delle sezioni di prova per formare un loop completo durante l'esperimento. Riempire il serbatoio con acqua e la preparazione è completa.

Collegare il tubo dall'uscita del rotametro a un'estremità della sezione di prova diritta e collegare il tubo di ritorno all'altra estremità. Ora accendi la pompa e regola la valvola rotametrica per massimizzare la portata. Una volta che tutta l'aria è stata espulsa dal circuito del tubo, spegnere la pompa. Potrebbe essere necessario aggiungere ulteriore acqua al serbatoio una volta riempito il flusso. Una volta che tutta l'aria è stata espulsa dal circuito del tubo, spegnere la pompa e confrontare l'altezza dell'acqua nei due manometri, misurando dalla parte superiore del raccordo a T. Se le due altezze sono diverse, utilizzare gli spessori per livellare la superficie di prova fino a quando le altezze misurate non sono le stesse. Riaccendere la pompa e dopo aver atteso un attimo che il flusso si stabilizzi, registrare la portata e il livello verticale dell'acqua in entrambi i tubi manometrici. Ora regola la valvola rotametrica per limitare leggermente il flusso e registrare i nuovi livelli di portata e manometro. Ripetere questa procedura per raccogliere dati a sei o sette portate per la sezione di prova diritta. Al termine, ripetere l'esperimento con le altre due sezioni di prova, inclusa una riregolazione della superficie di prova per ogni nuova sezione, se necessario.

Innanzitutto, guarda i tuoi dati per la sezione di test diretta. Ad ogni portata, si hanno misurazioni per l'altezza dell'acqua in ogni manometro. Utilizzare la differenza di altezza del manometro per determinare la caduta di pressione totale nella sezione di prova. Quindi determinare la velocità media del flusso nel tubo dividendo la portata misurata dal rotametro per l'area della sezione trasversale del tubo. Quindi, calcolare il numero di Reynolds per il flusso a questa portata. Combina i tuoi risultati con la formula del fattore di attrito di Darcy e le misurazioni della sezione di prova per risolvere il fattore di attrito. Per una sezione diritta di lunghezza 284 millimetri e diametro interno di 6,4 millimetri, le portate misurate da tre quarti a due litri al minuto corrispondono a condizioni turbolente. Propagare le incertezze per determinare l'incertezza totale nel numero di Reynolds e nel fattore di attrito come descritto nel testo e quindi tracciare il risultato insieme alla previsione del modello per una sezione diritta. All'interno dell'incertezza sperimentale, i fattori di attrito corrispondevano alla previsione del modello. L'incertezza relativamente elevata nel fattore di attrito a basse portate è dovuta alla precisione limitata del flussometro. Ora guarda i tuoi dati per la sezione di test a spirale. Come in precedenza, determinare la caduta di pressione totale, la velocità media del flusso e il numero di Reynolds a ciascuna portata. La caduta di pressione totale in questa sezione è la somma della caduta dalla porzione diritta e dalla porzione arrotolata, quindi usa la formula del fattore di attrito di Darcy e il modello del canale dritto per stimare il contributo dalla sezione diritta e sottrarlo dal totale. Utilizzare la caduta di pressione rimanente e la misurazione del raggio della bobina per determinare il fattore di attrito nella porzione arrotolata. Propagare ancora una volta le incertezze per il numero di Reynolds e il fattore di attrito, assumendo un'incertezza trascurabile dalla correzione per la sezione diritta. Tracciate questi risultati insieme alla previsione del modello per una sezione a spirale. Il numero di Reynolds è compreso tra 1.700 e 5.200 che corrisponde ai numeri di Dean tra 500 e 1.600 con il diametro del tubo e il raggio della bobina dati. Questi valori rientrano nella porzione laminare della formula del fattore di attrito della bobina. Questi fattori di attrito misurati corrispondono anche al modello all'interno dell'incertezza sperimentale e per una data portata sono significativamente più alti di quelli che si trovano nella sezione diritta. Ciò aumenta a causa dell'effetto stabilizzante della geometria del tubo a spirale che ritarda la transizione al flusso turbolento a numeri di Reynolds più elevati, circa 9.900 per questa geometria. Ora dai un'occhiata ai dati per la terza sezione di test. Ancora una volta, determinare la caduta di pressione totale, la velocità media del flusso e il numero di Reynolds a ciascuna portata. La caduta di pressione totale in questa sezione è dovuta alla somma delle sezioni diritte e alle perdite minori da ciascuno dei gomiti N. Utilizzate nuovamente la formula del fattore di attrito di Darcy e il modello del canale rettilineo per stimare e sottrarre il contributo dalle sezioni diritte. La caduta di pressione rimanente è dovuta ai raccordi a gomito N nella sezione di prova. Utilizzare questa caduta di pressione con il fattore di attrito e il diametro delle sezioni diritte per calcolare la lunghezza equivalente per un singolo raccordo a gomito. Propaga le incertezze per il numero di Reynolds e la lunghezza equivalente e traccia i risultati. All'aumentare del numero di Reynolds, il rapporto tra la lunghezza equivalente e il diametro interno del tubo si avvicina a 30 come previsto dai valori tabulati. La resistenza di attrito effettiva è specifica della geometria del raccordo e pertanto questi valori tabulati devono essere considerati solo come linee guida.

Ora che hai più familiarità con le reti di tubazioni e le perdite di pressione, diamo un'occhiata ad alcune applicazioni del mondo reale di questi concetti. Gli scambiatori di calore sono in genere costituiti da due reti di tubazioni separate che portano fluido caldo e freddo a stretto contatto termico senza consentire loro di mescolarsi. L'analisi delle cadute di pressione deve essere eseguita durante la progettazione di scambiatori di calore per garantire che le pompe possano fornire portate di fluido sufficienti e raggiungere la velocità desiderata di trasferimento di calore. L'accumulo di placca nelle arterie riduce il diametro effettivo per il flusso sanguigno. Di conseguenza, il cuore deve lavorare di più per compensare l'ulteriore perdita di pressione. In casi estremi, l'accumulo aumenta il rischio di un blocco totale dell'arteria o insufficienza cardiaca. Durante una procedura di angioplastica, viene inserito uno stent per ri-espandere l'arteria e ripristinare il normale flusso sanguigno.

Hai appena visto l'introduzione di Jove alle reti di tubazioni e alle perdite di pressione. Ora dovresti capire come determinare le perdite di pressione in una rete di tubazioni utilizzando la formula del fattore di attrito di Darcy, comprese le perdite minori da raccordi discreti. Infine, hai visto come determinare sperimentalmente la perdita di pressione attraverso un canale usando tubi manometrici. Grazie per l'attenzione.

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Results

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I dati sul fattore di attrito misurato e sulla lunghezza equivalente sono presentati in Fig. 3a-c. Per la sezione del tubo dritto, viene utilizzato un tubo in PVC trasparente con D = 6,4 mm e L = 284 mm. Le portate misurate (0,75 - 2,10 l min-1) corrispondono a condizioni turbolente (Re = 2600 - 7300). I fattori di attrito corrispondono alle previsioni dal modello analitico all'interno dell'incertezza sperimentale. L'incertezza f relativamente elevata si riscontra a basse portate a causa della precisione limitata del misuratore di portata selezionato (a basso costo) (± 0,15 l min-1).

I risultati del fattore di attrito per il caso della bobina del tubo corrispondono anche alla correlazione fornita (Eqn. 4) all'interno dell'incertezza sperimentale (Fig. 3b). Sono impiegati cinque anelli bobina di raggio R = 33 mm con diametro interno del tubo D = 6,4 mm. Qui, il numero di Dean è 500 - 5600, che corrisponde alla porzione laminare di Eqn. 4. I fattori di attrito misurati sono significativamente più elevati rispetto alla sezione diritta a portate uguali. Ciò deriva dall'effetto stabilizzante della geometria del tubo della bobina, che ritarda la transizione dalla turbolenza all'alta Re.

Per la cassa del gomito, vengono utilizzati 4 raccordi a gomito (numero di parte nell'elenco dei materiali), collegati da brevi lunghezze di tubo D = 6,4 mm. La lunghezza di attrito equivalente di ciascun raccordo del gomito si avvicina (Le/D) ~ 30 - 40 ad alta Re (Fig. 3c). Questo è simile a un valore comunemente riportato di 30. Si noti che la resistenza effettiva all'attrito è specifica per la geometria del raccordoe che i valori Le/D riportati devono essere considerati solo come linee guida.

Figure 1
Figura 1: a. Schema della variazione della pressione idrostatica in un corpo stazionario di fluido. b. Variazione di pressione lungo una lunghezza diritta del tubo, misurata con manometri open-top. c. Schema del tubo a spirale, con vortici interni indicati nella vista della sezione trasversale.

Figure 2
Figura 2: (a) Schema e ( b ) fotografia dell'impianto di misurazione delle cadute di pressione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Misure del fattore di attrito e della lunghezza equivalente e previsioni del modello per: a. Tubo dritto, b. Tubo a spirale, c. Raccordi a gomito.

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Applications and Summary

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Sommario

Questo esperimento dimostra i metodi per misurare i fattori di attrito a caduta di pressione e lunghezze equivalenti nelle reti di flusso interne. I metodi di modellazione vengono presentati per configurazioni di flusso comuni, inclusi tubi dritti, tubi a spirale e raccordi per tubi. Queste tecniche sperimentali e di analisi sono strumenti ingegneristici chiave per la progettazione di sistemi a flusso di fluidi.

Applicazioni

Le reti di flusso interne sorgono in numerose applicazioni, tra cui impianti di generazione di energia, trattamento chimico, distribuzione del flusso all'interno di scambiatori di calore e circolazione sanguigna negli organismi. In tutti i casi, è fondamentale essere in grado di prevedere e modellare le perdite di pressione e i requisiti di pompaggio. Tali sistemi di flusso possono essere scomposi in sezioni di canali rettilinei e curvi, collegati da raccordi o giunzioni. Applicando il fattore di attrito e i modelli di perdita minore a tali componenti, è possibile formulare descrizioni dell'intera rete.

Elenco dei materiali

Nome Società Numero di catalogo Commenti
Attrezzatura
Pompa acqua sommergibile Uniclife B018726M9K
Contenitore di plastica coperto Serbatoio d'acqua, contenitore di plastica per alimenti utilizzato in questo studio.
Misuratore di portata d'acqua UXCell LZM-15 · Rotametro, 0,5 4,0 l min-1
Tubo rigido in PVC trasparente Mcmaster 53945K13 · Per sezioni di prova e manometri, ID 1/4", 3/8" OD
Tubi flessibili in PVC morbido Mcmaster 5233K63 ·

5233K56

Per connessioni di tubi e sezione di prova bobina
T-shirt con raccordo per tubi in plastica Mcmaster 5016K744 · Per sezioni di prova connessioni/manometri in ingresso e in uscita
Gomito del raccordo del tubo di plastica Mcmaster 5016K133 · Per la sezione di prova con gomiti

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Submersible water pump Uniclife B018726M9K
Covered plastic container Water reservoir, plastic food container used in this study.
Water flow meter UXCell LZM-15 Rotameter, 0.5 4.0 l min-1
Rigid clear PVC tube McMaster 53945K13 For test sections and manometers, 1/4 ID, 3/8 OD
Flexible soft PVC tubing McMaster 5233K63

5233K56

For tubing connections and coil test section
Plastic tube fitting tee McMaster 5016K744 For test sections inlet and outlet connections/manometers
Plastic tube fitting elbow McMaster 5016K133 For test section with elbows

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References

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

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