Massenerhaltung und Durchflussmessungen

Quelle: Ricardo Mejia-Alvarez und Hussam Hikmat Jabbar, Department of Mechanical Engineering, Michigan State University, East Lansing, MI

Dieses Experiment soll die Kalibrierung von einem Strömungskanal als ein Durchflussmesser mit einer Kontrolle Volumen (CV) Formulierung [1, 2] veranschaulicht. Die CV-Analyse konzentriert sich auf die makroskopische Wirkung des Flusses auf engineering-Systeme, anstatt die ausführliche Beschreibung, die mit einer detaillierten Analyse der differentiellen erreicht werden konnte. Diese beiden Techniken komplementäre Ansätze zu berücksichtigen wie die CV-Analyse dem Ingenieur eine erste Grundlage auf welcher Route verfolgen, wenn Sie eine Flow-System entwerfen geben wird. Im großen und ganzen eine CV-Analyse wird dem Ingenieur einen Eindruck von den dominierenden Masse Austausch in einem System und sollte im Idealfall der erste Schritt, bevor Sie verfolgen keine Ausführungsplanung oder Analyse über differentielle Formulierung.

Das Grundprinzip hinter der CV-Formulierung für Massenerhaltung ist, die Details des Flow-System durch eine vereinfachte Volumen eingeschlossen in Bedienoberfläche (CS sogenannten) zu ersetzen. Dieses Konzept ist imaginär und kann frei definiert werden, um die Analyse geschickt zu vereinfachen. Zum Beispiel sollten die CS "Einlass und Auslass Häfen in eine Richtung senkrecht zur dominanten Geschwindigkeit geschnitten". Dann bestünde die Analyse zu finden, die Balance zwischen den net Massenstrom durch die CS und die Änderungsgeschwindigkeit der Masse im Inneren der CV. Diese Technik wird bei der Kalibrierung einer glatten Kontraktion als ein Durchflussmesser nachgewiesen werden.