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Réseaux de canalisations et pertes de charge

Overview

Source : Alexander S Rattner, département de génie mécanique et nucléaire, la Pennsylvania State University, University Park, PA

Cette expérience a introduit la mesure et la modélisation des pertes de charge dans les réseaux de canalisations et systèmes d’écoulement interne. Dans de tels systèmes, résistance à l’écoulement par frottement des parois du canal, raccords et obstruction provoque l’énergie mécanique sous forme de pression du fluide à être convertie en chaleur. Analyses de génie sont nécessaires au matériel de flux de taille pour s’assurer que les pertes de charge par frottement acceptable et sélectionner les pompes qui répondent aux exigences de baisse de pression.

Dans cette expérience, un réseau de tuyauterie est construit avec des caractéristiques communes de flux : longueurs droites de tubes, bobines de tube hélicoïdal et raccords coudés (coudes pointus de 90°). Mesures de perte de pression sont prélevés sur chaque ensemble de composants à l’aide de manomètres - simples dispositifs qui mesurent la pression du liquide par le niveau du liquide dans une colonne verticale ouverte. Les courbes de perte de pression qui en résulte sont comparés avec les prédictions des modèles d’écoulement interne.

Procedure

1. fabrication de tuyauterie (voir schéma et photo, Fig. 2)

  1. Coller (colle ou l’adhésif) un petit réservoir en plastique à la surface de travail. Si c’est un récipient couvert, percer des trous dans le couvercle pour l’entrée et la sortie conduites d’eau et le câble d’alimentation de pompe.
  2. Montez la petite pompe immergée dans le réservoir.
  3. Monter le rotamètre (compteur de débit de l’eau) verticalement dans la zone de travail. Il peut aider pour cercler le rotamètre à...

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Results

Frottement mesuré facteur et équivalent longueur données sont présentées dans la figure 3 a-c. Pour la section de tube droit, un PVC transparent tube avec D = 6,4 mm et L = 284 mm est utilisé. Les débits mesurés (0,75 - 2,10 l min-1) correspondent aux conditions turbulentes (Re = 2600-7300). Facteurs de frottement correspond à des prédictions du modèle analytique vers dans l’incertitude expérimentale. Incertitude relativement élevé...

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Application and Summary

Résumé

Cette expérience montre des méthodes de mesure facteurs de friction de chute de pression et de longueurs équivalentes dans les réseaux d’écoulement interne. Des méthodes de modélisation sont présentés pour les configurations courantes de flux, y compris les tubes droits, lové par tubes et raccords de tuyauterie. Ces techniques expérimentales et d’analyse sont les principaux outils d’ingénierie pour la conception des systèmes d’écoulement du fluid...

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References
  1. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Editio, McGraw-Hill, New York, NY, 1984.
Tags
Piping NetworksPressure LossesEngineered SystemsNatural SystemsFluid CirculationFrictional ResistanceFlow ResistancesPressure Drop MeasurementPredicting LossesStandard ModelsPipe Network GeometriesExperimental MeasurementApplications Of Piping Networks

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0:07

Overview

1:16

Principles of Piping Networks and Pressure Losses

4:02

Experiment Setup

5:49

Experimental Procedure

7:04

Analysis and Results

10:59

Applications

11:55

Summary

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