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질량 보존 및 유속 측정

Overview

출처: 리카르도 메지아 알바레즈와 후삼 히크마트 자바, 기계 공학과, 미시간 주립 대학, 이스트 랜싱, MI

본 실험의 목적은 제어부피(CV) 제형[1, 2]을 이용하여 유량계로서 유량계의 보정을 입증하는 것이다. CV 분석은 상세한 차동 해석을 통해 달성할 수 있는 상세한 설명이 아니라 엔지니어링 시스템에 대한 흐름의 거시적 효과에 초점을 맞추고 있습니다. 이력서 분석을 통해 엔지니어에게 유량 시스템을 설계할 때 추구할 경로에 대한 초기 기반을 제공하기 때문에 이러한 두 가지 기술은 상호 보완적인 접근 법으로 간주되어야 합니다. 대체로, CV 분석은 엔지니어에게 시스템에서 지배적인 질량 교환에 대한 아이디어를 제공하고, 이상적으로 차동 제형을 통해 상세한 설계 또는 분석을 추구하기 전에 취해야 할 초기 단계가 되어야 한다.

대량 보존을 위한 CV 제제의 주요 원리는 제어 표면(CS)으로 알려진 것에 동봉된 단순화된 부피에 의해 유동 시스템의 세부 정보를 대체하는 것이다. 이 개념은 가상이며 분석을 영리하게 단순화하기 위해 자유롭게 정의 할 수 있습니다. 예를 들어 CS는 지배적인 속도에 수직으로 입구와 콘센트 포트를 '잘라'해야 합니다. 그런 다음, 분석은 CS를 통해 순 질량 플럭스와 CV 내부의 질량 변화 속도 사이의 균형을 찾는 것으로 구성됩니다. 이 기술은 유량계로서 원활한 수축의 보정으로 입증될 것이다.

Procedure

1. 시설 설정

  1. 시설에 흐름이 없는지 확인합니다.
  2. 데이터 수집 시스템이 그림 1B의회로도를 따르는지 확인합니다.
  3. 압력 변환기 #1 양포 포트를 연결하는 피토 튜브(참조용 도 1B 참조)에 연결합니다.
  4. 이 동일한 압력 변환기의 음수 포트를 섭취 통로()의 정적 프로브에 .css-f1q1l5{display:-webkit-box;display:-webkit-flex;display:-ms-flexbox;display:flex;-webkit-align-items:flex-end;-webkit-box-align:flex-end;-ms-flex-align:flex-end;align-items:flex-end;background-image:linear-gradient(180deg, rgba(255, 255, 255, 0) 0%, rgba(255, 255, 255, 0.8) 40%, rgba(255, 255, 255, 1) 100%);width:100%;height:100%;position:absolute;bottom:0px;left:0px;font-size:var(--chakra-fontSizes-lg);color:#676B82;}

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Results

팬의 방전시 흐름의 주어진 제한에 대해, 도 3A는 피토 튜브로 횡단한 후 파이프 내부의 다른 방사형 위치에서 동적 압력() 측정을 나타낸다. 이러한 값은 이러한 방사형 위치에서 로컬 속도를 결정하는 데 사용되었으며 결과는 그림 3B에표시됩니다. 이러한 데이터에 사다리꼴 규칙을 사용?...

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Application and Summary

유동통로를 유량계로 보정하기 위해 질량 보존의 제어 부피 분석의 적용을 입증하였다. 이를 위해 피토 정적 시스템을 사용하여 속도 프로파일에 대한 통합을 사용하여 유동 통로 를 가로질러 유량량을 결정했습니다. 이어서, 방전 계수의 개념은 유동 통로의 벽 근처의 경계층 성장의 효과를 고려하여 통합되었다. 상이한 유량에 대한 속도 측정 세트를 바탕으로, 유동 통로에서 정적 압력과 국소 ...

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References
  1. White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
  2. Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5th ed., Wiley, 2006.
  3. Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
  4. Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research, 6:765-775, 1931.
  5. Lienhard V, J.H. and J.H. Lienhard IV. Velocity coefficients for free jets from sharp-edged orifices. ASME Journal of Fluids Engineering, 106:13-17, 1984.
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0:07

Overview

1:12

Principles of Control Volume Analysis for Conservation of Mass

5:51

Setup and Calibration

8:21

Data Acquisition

9:51

Data Analysis

11:16

Results

12:26

Applications

13:12

Summary

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