מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

Overview

מקור: ריקרדו מג'יה-אלווארז וחוסאם היקמט ג'באר, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, MI

מטרת הניסוי היא להדגים את הכיול של מעבר זרימה כמד זרימה באמצעות ניסוח נפח בקרה (CV) [1, 2]. ניתוח קורות חיים מתמקד בהשפעה המקרוסקופית של הזרימה על מערכות ההנדסה, ולא בתיאור המפורט שניתן להשיג בניתוח דיפרנציאלי מפורט. שתי טכניקות אלה צריכות להיחשב גישות משלימות, שכן ניתוח קורות העיר ייתן למהנדס בסיס ראשוני על איזה מסלול להמשיך בעת תכנון מערכת זרימה. באופן כללי, ניתוח קורות חיים ייתן למהנדס מושג על חילופי ההמונים הדומיננטיים במערכת, וצריך להיות הצעד הראשוני שיש לנקוט לפני ביצוע כל תכנון או ניתוח מפורטים באמצעות ניסוח דיפרנציאלי.

העיקרון העיקרי מאחורי ניסוח קורות המים לשימור המוני הוא להחליף את הפרטים של מערכת זרימה בנפח פשוט הסגור במה שמכונה משטח הבקרה (CS). מושג זה הוא דמיוני וניתן להגדירו בחופשיות כדי לפשט בחוכמה את הניתוח. לדוגמה, CS צריך "לחתוך" יציאות יציאות שקע ושקע בכיוון מאונך למהירות הדומיננטית. לאחר מכן, הניתוח יכלול מציאת האיזון בין שטף המסה נטו דרך ה- CS לבין קצב שינוי המסה בתוך קורות העיר. טכניקה זו תודגם עם כיול של התכווצות חלקה כמטר זרימה.

Procedure

1. הגדרת המתקן

  1. ודא שאין זרימה במתקן.
  2. ודא שמערכת רכישת הנתונים פועלת לפי הסכימה באיור 1B.
  3. חברו את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #1 (ראו איור 1B לעיון) לצינור הפיתות החוצה ( ).
  4. חבר את היציאה השלילית של אותו מתמר לחץ לגשוש הסטטי של מעבר הצריכה ( ). לפיכך, הקריאה של מתמר לחץ זה תהיה ישירות ( .css-f1q1l5{display:-webkit-box;display:-webkit-flex;display:-ms-flexbox;display:flex;-webkit-align-items:flex-end;-webkit-box-align:flex-end;-ms-flex-align:flex-end;align-items:flex-end;background-image:linear-gradient(180deg, rgba(255, 255, 255, 0) 0%, rgba(255, 255, 255, 0.8) 40%, rgba(255, 255, 255, 1) 100%);width:100%;height:100%;position:absolute;bottom:0px;left:0px;font-size:var(--chakra-fontSizes-lg);color:#676B82;}

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

Results

להגבלה נתונה של הזרימה בפריקה של המאוורר, איור 3A מציג את מידות הלחץ הדינמי במיקומים רדיאליים שונים בתוך הצינור לאחר חציית צינור הפיתות. ערכים אלה שימשו לקביעת המהירות המקומית במיקומים רדיאליים אלה, והתוצאות מוצגות ...

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

Application and Summary

הדגמנו את היישום של ניתוח נפח בקרה של שימור המסה לכייל מעבר זרימה ומד זרימה. לכך הדגמנו את השימוש במערכת פיטו-סטטית כדי לקבוע את קצב הזרימה לאורך מעבר הזרימה באמצעות שילוב מעל פרופיל המהירות. לאחר מכן, הרעיון של מקדם פריקה שולב כדי להסביר את ההשפעה של צמיחת שכבת גבול ליד קירות מעבר הזרימה. ב...

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

References
  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.
  3. Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
  4. Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research, 6:765-775, 1931.
  5. 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.
Tags

Skip to...

0:07

Overview

1:12

Principles of Control Volume Analysis for Conservation of Mass

5:51

Setup and Calibration

8:21

Data Acquisition

9:51

Data Analysis

11:16

Results

12:26

Applications

13:12

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

Mechanical Engineering

22.5K Views

article

ציפה וגרירה על גופים שקועים

Mechanical Engineering

29.6K Views

article

יציבות של כלי שיט צפים

Mechanical Engineering

22.0K Views

article

הנעה ודחף

Mechanical Engineering

20.7K Views

article

רשתות צנרת והפסדי לחץ

Mechanical Engineering

57.5K Views

article

מרווה ומרתיח

Mechanical Engineering

7.7K Views

article

קפיצות הידראוליות

Mechanical Engineering

40.7K Views

article

ניתוח מחליף חום

Mechanical Engineering

27.9K Views

article

מבוא לקירור

Mechanical Engineering

24.5K Views

article

שושנת ים של חוט חם

Mechanical Engineering

15.5K Views

article

מדידת זרמים סוערים

Mechanical Engineering

13.4K Views

article

הדמיה של זרימה בעבר גוף בלוף

Mechanical Engineering

11.1K Views

article

ג'ט פוגע בלוח נוטה

Mechanical Engineering

10.7K Views

article

שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

Mechanical Engineering

7.2K Views

article

קביעת כוחות מניעה על לוח שטוח בשיטת אמצעי האחסון של הפקד

Mechanical Engineering

25.9K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved