שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

מקור: ריקרדו מג'יה-אלווארז וחוסאם היקמט ג'באר, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, MI

מטרת הניסוי היא להדגים את היישום של משוואת שימור האנרגיה כדי לקבוע את הביצועים של מערכת זרימה. כדי כך, משוואת האנרגיה לזרימה יציבה ובלתי ניתנת לריסון מוחלת על צינור קצר עם שסתום שער. שסתום השער נסגר בהדרגה והשפעתו על תנאי הזרימה מאופיינת. בנוסף, יחסי הגומלין בין מערכת זרימה זו לבין המאוורר המניע את הזרימה נחקרים על ידי השוואת עקומת המערכת עם העקומה האופיינית של המאוורר.

ניסוי זה מסייע בהבנת האופן שבו נעשה שימוש בזרימת אנרגיה על ידי שסתומים להגבלת הזרימה. כמו כן, תחת אותו עיקרון, ניסוי זה מציע שיטה פשוטה למדידת קצב הזרימה באמצעות שינוי הלחץ על פני כניסה חדה.

1. הגדרת המתקן

ודא שהמאוורר אינו פועל, כך שאין זרימה במתקן.
ודא שמערכת רכישת הנתונים (איור 4(A)) פועלת לפי השרטוט באיור 2B.
1. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #1 (ראה איור 2B לעיון) לברז הלחץ במעלה הזרם של השסתום ( ).
2. השאר את היציאה השל?...

איור 5 מציג את התוצאות עבור המדידות הנוכחיות. כאן, הקו המוצק השחור נוצר עם משוואה (2), וכל קו אדום עם משוואה (3) לערכים שונים של מקדם האובדן של השסתום. מהאיור, ניכר כי עקומת המערכת מגדילה את השיפוע שלה עם סגירת השסתום. במילים אחרות, ניסוי זה מדגים כי העיקרון מאחורי הפע?...

ניסוי זה בחן את היישום של משוואת האנרגיה כדי לאפיין את הפעולה של שסתום על זרימת צינור. זה נצפתה כי שסתום גורמת התנגדות זרימה על ידי הגדלת פיזור אנרגיה. בהתחשב בכך ירידה בלחץ לאורך מערכת הזרימה היא פרופורציונלית ישירות לריבוע של קצב הזרימה, ההשפעה של פיזור אנרגיה נתפסת על ידי גודל מקדם המיד?...

White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5^th ed., Wiley, 2006.

Transcript