파이프 네트워크 및 압력 손실

1. 배관 시스템의 제조 (회로도 및 사진 참조, 도 2)

1. 작은 플라스틱 물 저장소를 작업 표면에 부착(테이프 또는 접착제)합니다. 지붕이 있는 용기인 경우 입구와 콘센트 워터 라인 및 펌프 전원 케이블을 위해 뚜껑에 구멍을 뚫습니다.
2. 저수지에 작은 잠수정 펌프를 장착합니다.
3. 작업 영역에서 회전계(물 흐름 계)를 수직으로 장착합니다. 로타미터를 작은 수직 빔 또는 L-브래킷에 묶어 똑바로 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 펌프 출구에서 로타미터 입구(하부 포트)에 유동 튜브를 연결합니다.
4. 플라스틱 압축 피팅 티를 단단한 플라스틱 튜브 섹션의 양쪽 끝에 연결합니다(길이 L ~ 0.3m, 내부 튜브 직경 D ~ 6.4 mm 권장). 파이프 클램프에 티를 장착합니다. 고무 튜브를 1티(입구)에서 로타미터 콘센트에 연결합니다. 다른 티(콘센트)에서 저수지에 고무 튜브를 연결합니다.
5. 두 개의 장착 티 피팅으로 두 번째 어셈블리를 구성합니다. 원통형 코어 주위에 부드러운 플라스틱 튜브 코일의 길이를 보람 (골판지 튜브, R ~ 30mm 및 ~ 5 튜브 랩을 권장). 지퍼 넥타이 나 클램프는 튜브 코일링을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 튜빙의 두 개의 무료 끝을 티 피팅에 설치합니다.
6. 장착된 티 피팅 2개로 세 번째 어셈블리를 구성합니다. 티 사이에 단단한 플라스틱 튜브의 짧은 길이와 네 (또는 그 이상의) 팔꿈치를 연결합니다. 여러 개의 팔꿈치를 사용하면 압력 강하 판독이 증폭되어 측정 정확도가 향상됩니다.
7. 6개의 티 피팅의 개방형 포트에 투명 한 단단한 플라스틱 튜브(~0.6m)를 설치합니다. 레벨을 사용하여 튜브가 수직인지 확인합니다. 이 튜브는 기마계 (압력 측정 장치)가 될 것입니다.
8. 저수지를 물로 채웁니다.

2. 작동

1. 스트레이트 튜브: 펌프를 켜고 로타미터 밸브를 조정하여 물 흐름 속도를 변경합니다. 각 케이스에 대해 각 기압계 튜브의 수유 속도와 수직 수위를 기록합니다. 기마계 레벨(Eqn. 1)의 차이에 따라 압력 강하를 기록합니다.
2. 코일 튜브: 코일 테스트 섹션 입구를 로타미터 콘센트에 연결하고 테스트 섹션 콘센트를 저수지에 연결합니다. 2.1 단계에서와 마찬가지로 여러 유량의 물 유량 및 압력 강하를 기록합니다.
3. 팔꿈치 피팅: 팔꿈치 피팅 테스트 섹션을 로타미터 및 저수지에 연결합니다. 2.2단계에서와 같이 유량 및 압력 측정 집합을 수집합니다.

3. 분석

1. 직선 튜브 케이스의 경우 레이놀즈 수 및 마찰 계수 f(Eqn. 2)를 평가합니다. 레이놀즈 수 및 마찰 계수 불확실성평가(Eqn. 6). 여기서 e_ΔP는 압력 측정의 불확실성 (, 기마계 수준에서 불확실성), 전자_U는 평균 채널 속도의 불확실성이다 (로타미터 데이터 시트에서, 범위의 전형적인 불확실성3 - 5 %). 실온(22°C)에서 물의 경우, 998kg m^-3 및 μ = 0.001 kg m^-1 s^-1.
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2. 3.1단계의 마찰 계수 결과를 분석 모델(Eqn. 3)과 비교합니다.
3. 코일 튜브 케이스에 대해 3.1 단계를 반복합니다. 이번에는 ΔP로부터테스트 섹션의 직선 부분에 대해 예측된 압력 강하(Eqns. 2-3)를 뺍니다. 여기서 우리는 직선 길이 압력 보정의 불확실성이 무시할 수 있다고 가정합니다. 측정된 마찰 계수를 상관관계(Eqn. 4)의 값과 비교합니다.
4. 팔꿈치 피팅 케이스의 경우 3.2 단계를 반복합니다. 팔꿈치 피팅 사이의 튜브의 직선 길이에 대한 예측 압력 강하를 빼서 올바른 압력 손실을 얻습니다. 각 팔꿈치에 해당하는 길이와 불확실성을 평가합니다. 여기서, N_전자는 파이프 팔꿈치의 수입니다.
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5. 동등한 길이결과(Le/D)를 일반적인 보고된 값(~30)과 비교합니다.