Kòm nou tout konnen, tiyo yo se sibstans solid, ak dlo se yon likid ki ka koule fasil. Si dlo a andedan tiyo a ap koule tankou dlo, kèk nan enèji a dwe konvèti nan enèji chalè ak "konsome", se sa ki, yon pati nan presyon dlo a (oswa yo rele tèt) pèdi. Sa a se yon refleksyon nan bagay sa yo objektif ak se yon lwa inevitab nan mouvman koule dlo. Anjeneral, nou rele fenomèn sa a nan transfòmasyon enèji "pèt enèji" (oswa "pèt idwolik", "pèt nan tèt"). Li kalkile an mèt.
Ponp
Ki jan enpòtan se enpak la nan rezistans tiyo sou tèt?
Gen kèk itilizatè ki mezire ke byenke distans vètikal la soti nan rezèvwa a oswa gwo kay won dlo a nan sifas sous dlo a toujou yon ti kras mwens pase tèt ponp lan, volim dlo a toujou rete piti oswa dlo pa ka ponpe. Rezon ki fè komen an se ke tiyo a twò long epi gen anpil koube nan tiyo dlo a, sa ki lakòz pèt rezistans twòp nan koule dlo a nan tiyo a. Anjeneral, yon koube 90 degre gen pi gwo rezistans pase yon pliye 120 degre. Pèt rezistans nan chak pliye 90 degre se apeprè 0.5-1 mèt, ak rezistans nan chak 20 mèt nan tiyo ka lakòz yon pèt apeprè 1 mèt nan tèt. Anplis de sa, gen kèk itilizatè tou chanje owaza dyamèt tiyo inlet ponp lan ak tiyo priz, ki tou gen yon enpak sèten sou tèt la. Se konsa, konbyen rezistans tiyo a afekte tèt la? Apre sa, ann gade nan tablo ki anba a.
Èske w konprann rezon ki fè pèt dlo ki te koze pa koule dlo nan tiyo a? Kesyon 1: Li se akòz efè a obstriktif nan mi yo tiyo ki graj.
2. Li se mouvman relatif ant diferan kouch dlo koule . 3. Li se toubiyon ki te fòme pa chanjman lokal rapid nan koule dlo andedan ekipman tiyo yo. Pèt idwolik tiyo a (rezo) konsiste de de pati: pèt la ansanm tiyo a ak pèt lokal la. Nan jeni, nou dwe kalkile ak konnen kantite pèt sa a yo nan lòd yo kòrèkteman chwazi ponp lan epi detèmine tèt ponp ki nesesè yo.
Pèt tiyo a sou tout chemen koule a se rezistans friksyon ki fèt nan tout pwosesis koule a. Li gen rapò ak faktè tankou brutality miray tiyo, longè tiyo, dyamèt tiyo, ak vitès koule. Ki baze sou prensip idwolik yo, relasyon li yo ka etabli.
Pèt la ansanm tiyo a se dirèkteman pwopòsyonèl ak koyefisyan friksyon sou tiyo a ki gen rapò ak brutality nan miray la tiyo. Diferan materyèl tiyo gen diferan brutality, ak tiyo fè jete yo relativman ki graj, kidonk koyefisyan friksyon an ansanm tiyo a pi gwo; tiyo plastik yo relativman lis, kidonk koyefisyan friksyon ansanm tiyo a pi piti. Li se tou pwopòsyonèl ak longè tiyo a; envès pwopòsyonèl ak dyamèt tiyo a. Sa vle di, lè to koule a konstan, pi piti dyamèt tiyo a ak pi vit vitès koule a, se pi gwo pèt la sou tiyo a; li se tou dirèkteman pwopòsyonèl ak valè kare vitès koule a. Natirèlman, kalkil la se pito konplike. Yon metòd senp ka itilize pou estimasyon.
Pèt lokal nan tiyo yo rive lè dlo ap koule nan ekipman tankou tiyo anba, tiyo, koud, ak redukteur nan tiyo a. Akòz aparèy lokal yo, modèl koule a chanje; direksyon ak vitès koule a tou chanje, ak toubiyon parèt pandan koule a, sa ki lakòz dlo a fè kolizyon ak enpak youn ak lòt. Sa a kalite pèt idwolik ki te koze pa rezistans lokal yo rele pèt lokal yo.
Gwosè pèt lokal la dirèkteman pwopòsyonèl ak kare vitès koule dlo ki pase nan ekipman tiyo yo, epi li gen rapò tou ak fòm ak kantite ekipman yo. Si fòm nan koup transvèsal nan ekipman yo chanje anpil epi gen yon gwo kantite ekipman, pèt lokal la pral pi gwo. Yon fwa yo detèmine konplo layout tiyo a, yo dwe kalkile tèt pèt tiyo a lè l sèvi avèk metòd kalkil la, epi yo ta dwe detèmine tèt konsepsyon estasyon ponp lan. Se sèlman lè sa a ka seleksyon ponp lan dwe fèt. Sepandan, pwosedi kalkil la relativman konplèks. Pou senplisite, done kalkil yo ka konpile nan yon tablo pou referans rapid. Anplis de sa, yo ka fè yon estimasyon ki graj: tèt pèt la ekivalan a 30% a 50% nan wotè aktyèl tèren dlo leve (mezire). Pou pi piti dyamèt tiyo ak tiyo ki pi kout, yo ta dwe pran yon pi gwo valè; pou pi gwo dyamèt tiyo ak pi long tiyo, yo ta dwe pran yon valè ki pi piti.
Pèt total tiyo a sou wout la ak pèt lokal yo ka kalkile lè l sèvi avèk lojisyèl ki deja egziste, tankou sistèm lojisyèl seleksyon devlope pa Yi Wei, pou fasilite pwosesis kalkil la.
Pèt presyon lè yon likid koule nan yon tiyo dwat
Pèt presyon lè yon likid ap koule nan yon tiyo dwat se friksyon ki te koze pa friksyon pandan mouvman likid la epi yo rele pèt presyon friksyon an. Li sitou depann sou longè tiyo a, dyamèt enteryè a, vitès koule nan likid la, ak viskozite nan likid la, elatriye. Pèt presyon an varye ak eta yo koule diferan nan likid la. Nan transmisyon idwolik, koule laminar nan likid la nan yon tiyo sikilè se pi komen an, kidonk lè w ap desine yon sistèm idwolik, li souvan vle kenbe koule likid la nan tiyo a nan yon eta laminar.
Pèt presyon sou chemen koule nan likid nan tiyo. Pèt presyon pandan koule laminar. Nan transmisyon idwolik, majorite nan eta koule likid la se koule laminar. Nan eta sa a, pèt presyon likid la ap koule tankou dlo nan yon tiyo dwat ka kalkile teyorikman.
Koule laminè nan yon tiyo sikilè (1) Lwa distribisyon vitès likid la sou koup transvèsal koule a. Jan yo montre nan figi ki anwo a, likid la deplase nan yon fason laminè nan yon tiyo sikilè ki gen yon dyamèt d. Tiyo a mete orizontal, epi yo pran yon ti silenn ak aks li ki kowenside ak aks tiyo a andedan tiyo a. Se pou reyon li r ak longè li dwe l. Fòs ki aji sou ti silenn sa a sou direksyon aks tiyo a se: presyon nan fen gòch p1, presyon nan fen dwat p2, ak fòs friksyon sou sifas silenn Ff. Lè sa a, ekwasyon balans fòs la se:
Apati Ekwasyon (2-6), nou ka konkli:
Nan fòmil la: μ reprezante viskozite dinamik. Piske ogmantasyon vitès du a gen siy opoze ak ogmantasyon reyon dr, yo ajoute yon siy negatif nan fòmil la. Anplis de sa, Δp=p1 - p2. Ranplase Δp ak ekwasyon (2-45) nan ekwasyon (2-44), nou jwenn:
Entegral ki gen rapò ak varyab la se:
Lè r=R, u=0. Ranplase sa a nan ekwasyon (2-47) bay:
Lè sa a
Soti nan fòmil la, li ka wè ke vitès koule u andedan tiyo a distribye nan direksyon reyon an dapre yon lwa parabolik. Vitès maksimòm koule a rive sou aks la, ak valè li se:
(2) Pousantaj koule nan tiyo a.
Volim yo montre nan Figi (b) pwojektil la se volim likid ki koule nan seksyon transvèsal koule a pou chak inite tan, ki se to koule a. Pou kalkile volim li, yo ka pran yon bag sikilè mens ki gen yon epesè dr nan yon reyon r. Pousantaj koule nan zòn anulè sa a se:
Pou kalkil entegral la, nou ka jwenn to koule q:
(3) Mwayèn vitès koule. Se pou vitès mwayèn koule nan tiyo a dwe υ
Nan konparezon, nou ka jwenn relasyon ki genyen ant to mwayèn koule ak to maksimòm koule:
(4) Pèt presyon sou chemen an. Nan eta a koule laminar, pèt presyon sou chemen likid la ap koule tankou dlo nan yon tiyo dwat ka kalkile lè l sèvi avèk fòmil la:
Soti nan ekwasyon an, li ka wè ke nan eta a koule laminè, pèt presyon nan likid la ap koule tankou dlo nan yon tiyo dwat se pwopòsyonèl ak viskozite a dinamik, longè tiyo, ak vitès koule, ak envès pwopòsyonèl ak kare a nan dyamèt tiyo a. Lè n ap kalkile pèt presyon an pratik, pou senplifye kalkil la, nou gen μ=υdρ/Re, epi ranplase μ=υdρ/Re, epi miltipliye nimeratè a ak denominatè a pa 2g pou w jwenn:
Nan fòmil la: λ reprezante koyefisyan friksyon sou chemen an. Valè teyorik li se λ=64/Re, pandan ke nan pratik, akòz divès faktè, pou tiyo metal lis, λ=75/Re yo pran, ak pou tiyo kawotchou, λ=80/Re adopte. Nan koule ajite, se pèt presyon ki te koze pa koule nan laminè nan chak patikil ki gen yon mouvman regilye axial. Pa gen okenn mouvman lateral. Youn nan karakteristik enpòtan yo nan koule ajite se ke patikil yo nan likid la pa gen okenn mouvman axial regilye men olye melanje ak pulsasyon youn ak lòt pandan mouvman an. Mouvman sa a trè iregilye lakòz kolizyon ant patikil ak fòme toubiyon, sa ki lakòz pèt enèji pi gwo nan koule ajite pase nan koule laminar. Akòz konpleksite fenomèn nan koule ajite, jiska kounye a, pa gen okenn rezilta satisfezan yo te reyalize pa etidye li konplètman lè l sèvi avèk metòd teyorik. Se poutèt sa, eksperyans yo toujou itilize pou rechèch, complétée pa eksplikasyon teyorik. Kidonk, pèt presyon likid koule nan eta ajite a toujou kalkile lè l sèvi avèk fòmil la, ak valè λ pa sèlman ki gen rapò ak nimewo Reynolds Re a, men tou ak brutality sifas miray tiyo a.
2. Pèt Presyon Lokal
Pèt presyon lokal refere a pèt presyon ki te koze pa koule nan likid ki pase nan pò valv, viraj, chanjman nan koule kwa-seksyon, elatriye Lè likid la ap koule nan zòn sa yo, akòz chanjman ki fèt nan direksyon ak vitès nan koule likid la, toubiyon yo fòme, sa ki lakòz patikil likid yo fè kolizyon youn ak lòt, kidonk sa ki lakòz pèt enèji enpòtan.
Fòmil kalkil pou pèt presyon lokal la nan seksyon ki elaji toudenkou a ka eksprime jan sa a:
Nan fòmil la: se koyefisyan rezistans lokal la, ki gen valè sèlman ka jwenn nan derivasyon teyorik lè likid la koule nan yon koup transvèsal toudenkou elaji; otreman, li dwe detèmine atravè eksperyans. se vitès an mwayèn koule nan likid la, jeneralman refere li a vitès la koule en nan rezistans lokal la. Pèt presyon total sistèm tiyo a egal a sòm tout pèt presyon sou kou a ak tout pèt presyon lokal yo, sa vle di:
