שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

Overview

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

מטרת הניסוי היא להדגים את היישום של משוואת שימור האנרגיה כדי לקבוע את הביצועים של מערכת זרימה. כדי כך, משוואת האנרגיה לזרימה יציבה ובלתי ניתנת לריסון מוחלת על צינור קצר עם שסתום שער. שסתום השער נסגר בהדרגה והשפעתו על תנאי הזרימה מאופיינת. בנוסף, יחסי הגומלין בין מערכת זרימה זו לבין המאוורר המניע את הזרימה נחקרים על ידי השוואת עקומת המערכת עם העקומה האופיינית של המאוורר.

ניסוי זה מסייע בהבנת האופן שבו נעשה שימוש בזרימת אנרגיה על ידי שסתומים להגבלת הזרימה. כמו כן, תחת אותו עיקרון, ניסוי זה מציע שיטה פשוטה למדידת קצב הזרימה באמצעות שינוי הלחץ על פני כניסה חדה.

Procedure

1. הגדרת המתקן

  1. ודא שהמאוורר אינו פועל, כך שאין זרימה במתקן.
  2. ודא שמערכת רכישת הנתונים (איור 4(A)) פועלת לפי השרטוט באיור 2B.
    1. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #1 (ראה איור 2B לעיון) לברז הלחץ במעלה הזרם של השסתום ( ).
    2. השאר את היציאה השלילית של מתמר הלחץ #1 פתוח לתנאי החדר (מקלט: ). לפיכך, הקריאה של מתמר זה יהיה 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

איור 5 מציג את התוצאות עבור המדידות הנוכחיות. כאן, הקו המוצק השחור נוצר עם משוואה (2), וכל קו אדום עם משוואה (3) לערכים שונים של מקדם האובדן של השסתום. מהאיור, ניכר כי עקומת המערכת מגדילה את השיפוע שלה עם סגירת השסתום. במילים אחרות, ניסוי זה מדגים כי העיקרון מאחורי הפע?...

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

Application and Summary

ניסוי זה בחן את היישום של משוואת האנרגיה כדי לאפיין את הפעולה של שסתום על זרימת צינור. זה נצפתה כי שסתום גורמת התנגדות זרימה על ידי הגדלת פיזור אנרגיה. בהתחשב בכך ירידה בלחץ לאורך מערכת הזרימה היא פרופורציונלית ישירות לריבוע של קצב הזרימה, ההשפעה של פיזור אנרגיה נתפסת על ידי גודל מקדם המיד?...

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.
Tags
Conservation Of EnergySystem AnalysisMechanical SystemsEnergy AccountingOperating ConditionsSimplified AnalysisFlow SystemGate ValveOperating PointLoss CoefficientFlow FacilityPlenumAtmospheric ConditionsSharp EntranceOpen DischargeOrifice PlateCentrifugal FanKinetic EnergyPotential EnergyThermodynamic Components

Skip to...

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

Videos from this collection:

article

Now Playing

שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

Mechanical Engineering

7.2K 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

מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

Mechanical Engineering

22.5K 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