Auftreffen auf einer geneigten Platte Jet

Überblick

Quelle: Ricardo Mejia-Alvarez und Hussam Hikmat Jabbar, Department of Mechanical Engineering, Michigan State University, East Lansing, MI

Dieses Experiment soll zeigen, wie eine Flüssigkeit fließen Kräfte auf die Strukturen durch Umwandlung der Staudruck in statischen Druck ausübt. Zu diesem Zweck machen wir einen Flugzeug Jet treffen auf eine flache Platte und die daraus resultierenden Druckverteilung entlang der Platte zu messen. Die resultierende Kraft wird geschätzt werden, indem das Produkt zwischen der Druckverteilung und entsprechend definierten Bereich Differentiale entlang der Oberfläche der Platte zu integrieren. Dieses Experiment wird für zwei Winkel der Neigung der Platte in Bezug auf die Richtung des Strahls und zwei Volumenströme wiederholt werden. Jede Konfiguration erzeugt eine unterschiedliche Druckverteilung entlang der Platte, die das Ergebnis der verschiedenen Ebenen der Umwandlung der Staudruck in statischen Druck an der Plattenoberfläche.

Für dieses Experiment wird mit einer Membran Druckaufnehmer mit einem Scan Ventil verbunden Druck gemessen werden. Die Platte selbst hat kleine Perforationen genannt Druckverschlüssen, die mit dem Scan Ventil durch Schläuche verbunden. Der Scan Ventil sendet den Druck von diese Hähne an der Drucksensor eine zu einem Zeitpunkt. Der Druck verursacht mechanische Auslenkung auf die Membran, die Spannung der Drucksensor umwandelt. Diese Spannung ist proportional zu der Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Membran.

Verfahren

1. Einstellen der Anlage

  1. Stellen Sie sicher, dass in der Anlage gibt es keine Strömung.
  2. Setzen Sie die Instrumente nach dem Schaltplan in Abbildung 2.
  3. Passen Sie die Platte auf den gewünschten Winkel . Tragen Sie diesen Wert in Tabelle 1.
  4. Messen Sie die Jet-Düse-Breite w. Tragen Sie diesen Wert in Tabelle 1.
  5. Messen Sie die Platte L. Datensatz dieser Wert in der Tabelle 1.
  6. Der Drucksensor

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Ergebnisse

Abbildung 4 zeigt vier Sätze von Ergebnissen für den Flugzeug-Jet Auftreffen auf einem Teller in zwei verschiedenen Winkeln und zwei unterschiedliche Durchflussmengen. In der Tat, da der Niederdruckseite des Wandlers an den Empfänger geöffnet wird, seine Lesungen entsprechen nur der Überdruck , welche in der Tat sind die Punkte, die in Abbildung 4dargestellt.

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Anwendung und Zusammenfassung

Die hier vorgestellten Experimente demonstriert das Zusammenspiel von Druck und Geschwindigkeit zu erzeugen lädt in Objekten durch Umwandlung der Staudruck in statischen Druck. Diese Konzepte wurden mit einem Flugzeug Jet Auftreffen auf einem flachen Teller in zwei verschiedenen Winkeln und zwei verschiedene Flussraten demonstriert. Die Experimente zeigten deutlich, dass die Last ist am höchsten im Staupunkt, wo der dynamische Druck in statischen Druck umgewandelt wird, und seine Größe verringert sich die Höhe der U...

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Referenzen
  1. Arnau, A. (ed.). Piezoelectric transducers and applications. Vol. 2004. Heidelberg: Springer, 2004.
  2. Tropea, C., A.L. Yarin, and J.F. Foss. Springer handbook of experimental fluid mechanics. Vol. 1. Springer Science & Business Media, 2007.
  3. White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
  4. Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
  5. Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research,6:765-775, 1931.
  6. Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5th ed., Wiley, 2006.
  7. Lienhard V, J.H. and J.H. Lienhard IV. Velocity coefficients for free jets from sharp-edged orifices. ASME Journal of Fluids Engineering, 106:13-17, 1984.
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Jet ImpingementInclined PlateTechnological ApplicationsMaterial CuttingManufacturing IndustryEnergy GenerationHydraulic SourcesFluid NozzleHigh pressure RegionLow pressure RegionForcesPressureVelocityFlow FieldObject s SurfaceLiftStabilityDimensionsSpeedImpingement SurfaceDistanceHeat TransferLoad Exerted By A JetParameters Of InterestFlow DiagnosticsJet VelocityMass Flow Rate

pringen zu...

0:06

Overview

1:39

Principles of Jet Impingement

5:40

Setup and Calibration

7:25

Data Acquisition

8:57

Data Analysis

10:04

Results

11:39

Applications

13:02

Summary

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