Enfoque de conservación de la energía para el análisis de sistemas

Visión general

Fuente: Ricardo Mejía-Alvarez y Hussam Hikmat Jabbar, Departamento de ingeniería mecánica, Universidad Estatal de Michigan, East Lansing, MI

El propósito de este experimento es demostrar la aplicación de la ecuación de conservación de energía para determinar el rendimiento de un sistema de flujo. Para ello, se aplica la ecuación de energía para flujo incompresible, estable a un tubo corto con una válvula de compuerta. Poco a poco entonces se cierra la válvula de puerta y su influencia en las condiciones de flujo se caracteriza. Además, se estudia la interacción entre este sistema de flujo y el ventilador que impulsa el flujo mediante la comparación de la curva del sistema con la curva característica del ventilador.

Este experimento ayuda a entender como disipación de la energía utiliza válvulas para restringir el flujo. También, bajo el mismo principio, este experimento ofrece un método simple para medir el caudal con el cambio de presión a través de una entrada fuerte.

Procedimiento

1. configuración de la instalación

  1. Asegúrese de que el ventilador no está funcionando, por lo que no hay flujo en la instalación.
  2. Verificar que el sistema de adquisición de datos (figura 4(A)) sigue el esquema en la figura 2B.
    1. Conecte el positivo del transductor de presión #1 (ver figura 2B para la referencia) para la toma de presión aguas arriba de la válvula ().
    2. Salir del puerto negativo del transducto

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Resultados

La figura 5 muestra los resultados de las mediciones actuales. Aquí, la línea sólida negra se generó con la ecuación (2) y cada línea roja con la ecuación (3) para diferentes valores del coeficiente de pérdida de la válvula. De la figura, es evidente que la curva del sistema aumenta su pendiente como se cierra la válvula. En otras palabras, este experimento demuestra que el principio detrás de la operación de una válvula aumentar la disipación de la energía...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Aplicación y resumen

Este experimento explora la aplicación de la ecuación de energía para caracterizar la acción de una válvula de flujo de la tubería. Se observó que la válvula induce la resistencia al flujo al aumentar la disipación de la energía. Considerando que la caída de presión en el sistema de flujo es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de flujo, el efecto de la disipación de la energía es capturado por la magnitud del coeficiente de proporcionalidad. Este coeficiente es la suma de los coeficientes ...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Referencias
  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

Saltar a...

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

Vídeos de esta colección:

article

Now Playing

Enfoque de conservación de la energía para el análisis de sistemas

Mechanical Engineering

7.3K Vistas

article

Flotabilidad y arrastre en cuerpos sumergidos

Mechanical Engineering

29.8K Vistas

article

Estabilidad de los buques flotantes

Mechanical Engineering

22.3K Vistas

article

Propulsión y empuje

Mechanical Engineering

20.8K Vistas

article

Redes de tuberías y pérdidas de presión

Mechanical Engineering

57.8K Vistas

article

Enfriamiento y ebullición

Mechanical Engineering

7.7K Vistas

article

Saltos hidráulicos

Mechanical Engineering

40.8K Vistas

article

Análisis del intercambiador de calor

Mechanical Engineering

27.9K Vistas

article

Introducción a la refrigeración

Mechanical Engineering

24.6K Vistas

article

Anemometría de hilo caliente

Mechanical Engineering

15.5K Vistas

article

Medición de flujos turbulentos

Mechanical Engineering

13.4K Vistas

article

Visualización de flujo más allá de un cuerpo no fuselado

Mechanical Engineering

11.7K Vistas

article

Jet que inciden sobre una placa inclinada

Mechanical Engineering

10.7K Vistas

article

Conservación de masa y mediciones de tasa de flujo

Mechanical Engineering

22.6K Vistas

article

Determinación de las fuerzas de impacto en una placa plana con el método del control del volumen

Mechanical Engineering

25.9K Vistas

JoVE Logo

Privacidad

Condiciones de uso

Políticas

Investigación

Educación

ACERCA DE JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos los derechos reservados