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Reti di tubazioni e perdite di carico

Overview

Fonte: Alexander S Rattner, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Nucleare, The Pennsylvania State University, University Park, PA

Questo esperimento introduce la misurazione e la modellazione delle perdite di pressione nelle reti di tubazioni e nei sistemi di flusso interni. In tali sistemi, la resistenza al flusso di attrito da pareti del canale, raccordi e ostruzioni fa sì che l'energia meccanica sotto forma di pressione del fluido venga convertita in calore. Le analisi ingegneristiche sono necessarie per dimensionare l'hardware del flusso per garantire perdite di pressione di attrito accettabili e selezionare pompe che soddisfino i requisiti di caduta di pressione.

In questo esperimento, viene costruita una rete di tubazioni con caratteristiche di flusso comuni: lunghezze diritte di tubi, bobine di tubi elicoidali e raccordi a gomito (curve a 90 ° taglienti). Le misurazioni della perdita di pressione vengono raccolte su ogni set di componenti utilizzando manometri - semplici dispositivi che misurano la pressione del fluido dal livello del liquido in una colonna verticale aperta. Le curve di perdita di pressione risultanti vengono confrontate con le previsioni dei modelli di flusso interni.

Procedure

1. Fabbricazione del sistema di tubazioni (vedi schema e fotografia, Fig. 2)

  1. Apporre (nastro o colla) un piccolo serbatoio d'acqua di plastica sulla superficie di lavoro. Se si tratta di un contenitore coperto, praticare fori nel coperchio per le linee dell'acqua di ingresso e di uscita e il cavo di alimentazione della pompa.
  2. Montare la piccola pompa sommergibile nel serbatoio.
  3. Montare il rotametro (misuratore di portata d'acqua) verticalmente nell'area di lavoro. Può essere utile legare il.

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Results

I dati sul fattore di attrito misurato e sulla lunghezza equivalente sono presentati in Fig. 3a-c. Per la sezione del tubo dritto, viene utilizzato un tubo in PVC trasparente con D = 6,4 mm e L = 284 mm. Le portate misurate (0,75 - 2,10 l min-1) corrispondono a condizioni turbolente (Re = 2600 - 7300). I fattori di attrito corrispondono alle previsioni dal modello analitico all'interno dell'incertezza sperimentale. L'incertezza f relativa

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Application and Summary

Sommario

Questo esperimento dimostra i metodi per misurare i fattori di attrito a caduta di pressione e lunghezze equivalenti nelle reti di flusso interne. I metodi di modellazione vengono presentati per configurazioni di flusso comuni, inclusi tubi dritti, tubi a spirale e raccordi per tubi. Queste tecniche sperimentali e di analisi sono strumenti ingegneristici chiave per la progettazione di sistemi a flusso di fluidi.

Applicazioni

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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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