파이프 네트워크 및 압력 손실

Overview

출처: 알렉산더 S 래트너, 기계 및 원자력 공학부, 펜실베니아 주립 대학, 대학 공원, 펜실베이니아

이 실험에서는 배관 네트워크 및 내부 흐름 시스템의 압력 손실을 측정하고 모델링합니다. 이러한 시스템에서는 채널 벽, 피팅 및 장애물의 마찰 흐름 저항으로 인해 유체 압력의 형태로 기계적 에너지가 열로 변환됩니다. 허용 가능한 마찰 압력 손실을 보장하고 압력 강하 요구 사항을 충족하는 펌프를 선택하기 위해 흐름 하드웨어의 크기를 조정하는 데 엔지니어링 분석이 필요합니다.

이 실험에서 배관 네트워크는 튜브, 헬리칼 튜브 코일 및 팔꿈치 피팅 (날카로운 90 ° 굴곡)의 직선 길이라는 일반적인 흐름 기능으로 구성됩니다. 압력 손실 측정은 개방형 수직 컬럼에서 액체 수준별로 유체 압력을 측정하는 간단한 장치인 기마계를 사용하여 각 구성 요소 집합에 걸쳐 수집됩니다. 결과 압력 손실 곡선은 내부 흐름 모델의 예측과 비교됩니다.

Procedure

1. 배관 시스템의 제조 (회로도 및 사진 참조, 도 2)

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.
저수지에 작은 잠수정 펌프를 장착합니다.
작업 영역에서 회전계(물 흐름 계)를 수직으로 장착합니다. 로타미터를 작은 수직 빔 또는 L-브래킷?...

Results

측정된 마찰 계수 및 이와 동등한 길이 데이터는 도 3a-c에 제시된다. 직선 튜브 섹션의 경우 D = 6.4mm 및 L = 284mm가 있는 명확한 PVC 튜브가 사용됩니다. 측정된 유량(0.75 - 2.10 l min^-1)은난류 조건에 해당합니다(Re = 2600 - 7300). 마찰 계수는 분석 모델의 예측과 실험적 불확실성 내의 예측과 일치합니다. 상대적으로 높은 f 불확실성은 선택된(?...

Application and Summary

요약

이 실험에서는 내부 흐름 네트워크에서 압력 강하 마찰 계수와 동일한 길이를 측정하는 방법을 보여 줍니다. 모델링 방법은 직선 튜브, 코일 튜브 및 파이프 피팅을 포함한 일반적인 흐름 구성에 대해 제공됩니다. 이러한 실험 및 분석 기술은 유체 흐름 시스템 설계를 위한 핵심 엔지니어링 도구입니다.

응용 프로그램

References

Perry, D.W. Green, J.O. Maloney, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Editio, McGraw-Hill, New York, NY, 1984.