Enfoque de conservación de la energía para el análisis de sistemas

Fuente: Ricardo Mejía-Alvarez y Hussam Hikmat Jabbar, Departamento de ingeniería mecánica, Universidad Estatal de Michigan, East Lansing, MI

El propósito de este experimento es demostrar la aplicación de la ecuación de conservación de energía para determinar el rendimiento de un sistema de flujo. Para ello, se aplica la ecuación de energía para flujo incompresible, estable a un tubo corto con una válvula de compuerta. Poco a poco entonces se cierra la válvula de puerta y su influencia en las condiciones de flujo se caracteriza. Además, se estudia la interacción entre este sistema de flujo y el ventilador que impulsa el flujo mediante la comparación de la curva del sistema con la curva característica del ventilador.

Este experimento ayuda a entender como disipación de la energía utiliza válvulas para restringir el flujo. También, bajo el mismo principio, este experimento ofrece un método simple para medir el caudal con el cambio de presión a través de una entrada fuerte.

1. configuración de la instalación

Asegúrese de que el ventilador no está funcionando, por lo que no hay flujo en la instalación.
Verificar que el sistema de adquisición de datos (figura 4(A)) sigue el esquema en la figura 2B.
1. Conecte el positivo del transductor de presión #1 (ver figura 2B para la referencia) para la toma de presión aguas arriba de la válvula ().
2. Salir del puerto negativo del t...

La figura 5 muestra los resultados de las mediciones actuales. Aquí, la línea sólida negra se generó con la ecuación (2) y cada línea roja con la ecuación (3) para diferentes valores del coeficiente de pérdida de la válvula. De la figura, es evidente que la curva del sistema aumenta su pendiente como se cierra la válvula. En otras palabras, este experimento demuestra que el principio detrás de la operación de una válvula aumentar la disipación de la energía...

Este experimento explora la aplicación de la ecuación de energía para caracterizar la acción de una válvula de flujo de la tubería. Se observó que la válvula induce la resistencia al flujo al aumentar la disipación de la energía. Considerando que la caída de presión en el sistema de flujo es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de flujo, el efecto de la disipación de la energía es capturado por la magnitud del coeficiente de proporcionalidad. Este coeficiente es la suma de los coeficientes ...

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.

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