Ansatz der Energieerhaltung zur Systemanalyse

Überblick

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

Dieses Experiment soll die Anwendung der Energie-Erhaltung-Gleichung zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit ein Flow-System zu demonstrieren. Zu diesem Zweck wird die Energiegleichung für stetige, inkompressiblen Strömung ein kurzes Rohr mit einem Schieber. Der Schieber ist dann nach und nach geschlossen und ihren Einfluss auf die Strömungsverhältnisse zeichnet. Darüber hinaus wird das Zusammenspiel zwischen diesen Flow-System und der Lüfter, der die Strömung treibt untersucht, durch den Vergleich der Anlagenkennlinie mit der Kennlinie des Ventilators.

Dieses Experiment hilft verstehen wie Energiedissipation durch Ventile verwendet wird, um den Fluss zu beschränken. Auch nach dem gleichen Prinzip bietet dieses Experiment eine einfache Methode zur Messung der Durchflussmenge über einen scharfen Eingang die Druckänderung.

Verfahren

1. Einstellen der Anlage

  1. Stellen Sie sicher, dass der Lüfter nicht läuft, so gibt es keine Strömung in der Anlage.
  2. Stellen Sie sicher, dass das Datenerfassungssystem (Abbildung 4(A)) das Schema in Abbildung 2 b folgt.
    1. Verbinden Sie den positiven Port der Druckaufnehmer #1 (siehe Abb. 2 b als Referenz) zu den Druckmessstutzen oberhalb des Ventils ().
    2. Lassen Sie den negativen Anschluss des Druckaufnehmer #

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Ergebnisse

Abbildung 5 zeigt die Ergebnisse für die aktuellen Maße. Hier wurde die schwarze durchgezogene Linie mit Gleichung (2), und jede rote Linie mit Gleichung (3) für verschiedene Werte der das Ventil Verlust Koeffizient erzeugt. Aus der Abbildung ist es offensichtlich, dass die Anlagenkennlinie seine Neigung vergrößert, da das Ventil schließt. Das heißt, zeigt dieses Experiment, dass das Prinzip der Operation eines Ventils Erhöhung der Energiedissipation um den Fluss ...

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Anwendung und Zusammenfassung

Dieses Experiment untersucht die Anwendung die Energiegleichung auf die Aktion eines Ventils auf Rohrströmung charakterisieren. Es wurde beobachtet, dass das Ventil Strömungswiderstand durch Erhöhung der Energiedissipation auslöst. Man bedenkt, dass der Druckverlust entlang der Flow-System direkt proportional zum Quadrat der Durchflussmenge ist, wird die Wirkung der Energiedissipation durch die Größe des Verhältnismäßigkeit Koeffizienten erfasst. Dieser Koeffizient ist die Ergänzung der Verlust Koeffizienten al...

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Referenzen
  1. White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
  2. Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5th ed., Wiley, 2006.
Tags
Conservation Of EnergySystem AnalysisMechanical SystemsEnergy AccountingOperating ConditionsSimplified AnalysisFlow SystemGate ValveOperating PointLoss CoefficientFlow FacilityPlenumAtmospheric ConditionsSharp EntranceOpen DischargeOrifice PlateCentrifugal FanKinetic EnergyPotential EnergyThermodynamic Components

pringen zu...

0:07

Overview

1:00

Principles of Conservation of Energy Analysis

4:52

Preparing the Flow Chamber

7:11

Data Analysis

8:17

Results

9:07

Applications

9:55

Summary

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