دسته بندی محصولات

موضوع آزمايش : افت انرژي در اجزا يك سيستم لوله كشي

بازار | بازارچه کالای ایرانی

موضوع آزمايش : افت انرژي در اجزا يك سيستم لوله كشي

موضوع آزمايش : افت انرژي در اجزا يك سيستم لوله كشيReviewed by شبکه دانش on Mar 7Rating:

هدف آزمايش:

هدف از اين آزمايش تعيين ميزان افت انرژي در سيال جاري در يك سيستم لوله كشي شامل اجزايي مانند لوله مستقيم ، زانوي استاندارد و غيراستاندارد شيرها ، انبساط ناگهاني و انقباض ناگهاني در مقطع جريان وتطابق آن با روابط موجود.

تئوري آزمايش:

به دليل پيچيدگي مساله، امكان مدل كردن آن مشكل و بدست آوردن روابط تئوري مشكلتر است، از طرفي متغيرهاي موثر در مساله زياد هستند. بنابراين براي اين دست از مسائل مجموعه اي از روابط تجربي ارائه شده كه هر يك در محدوده هاي جوابهاي نزديك به واقعيت داده اند. لذا در اين آزمايش روابط تجربي ارائه شده و نتايج حاصل از آن با نتايج آزمايش مطابقت داده ميشود.كه اين روابط عبارتند از:

1-افت انرژي در لوله مستقيم: براساس رابطه دارسي ويسباخ افت انرژي در لوله مستقيم با طول لوله نسبت مستقيم وبا قطر آن نسبت عكس دارد. همچنين با سرعت جريان سيال و زبري داخل لوله به شكل زير مرتبط مي باشد.

كه در آن L طول و‌D قطر آن ، v سرعت جريان و f ضريب اصطكاك مي باشد. در جريان درهم با توجه به زبري داخل لوله و عدد رينولدز از نمودار مودي بدست مي آيد.

2-افت انرژي در زانويي : در اجزاي اين سيستم ،معمولا افت انرژي برحسب ضريبي از جمله انرژي جنبشي عنوان مي گردد.

كه مقدار k براي زانويي استاندارد و قائمه در جداول كتب مرجع آمده است. همچنين در كتب كاربردي جهت تعيين افت ، يك طول معادل ارائه مي شود كه افت در جزء مورد نظر را با افت در يك لوله مستقيم  با طول معادل عنوان شده برابر دانسته و در عوض بررسي افت در اين جزء افت در يك لوله مستقيم با طول معادل آن محاسبه مي شود. زانويي ديگري كه مورد استفاده واقع شده يك لوله است كه با شعاع r به ميزان 90درجه چرخيده باشد كه در آن ضريب k از نمودار مربوطه بدست مي آيد.

3-افت انرژي در شيرها: افت انرژي در شيرها از رابطه عمومي بدست مي آيد و ضريب k بسته به نوع شير و  ميزان بازشدگي آن در كتب مرجع آمده است. بعنوان مثال اين ضريب براي شير توپي كاملا باز 10 وشير دروازه اي كاملا باز 2/0 و شير يكطرفه كاملا باز 5/2 ميباشد.

4-افت انرژي در انقباض ناگهاني: زماني كه جريان يك باره از يك مقطع بزرگ وارد يك مقطع كوچك مي شود افت انرژي از رابطه عمومي بدست مي آيد كه در آن سرعت در مقطع دوم وكوچك منظور شده و ضريب k با توجه به نسبت بين سطح مقطع كوچكتر به بزرگتر از جدول زير بدست مي آيد:

1 8/0 5/0 4/0 3/0 2/0 1/0 0 A2/A1
0 06/0 18/0 3/0 36/0 41/0 45/0 5/0 K

5-افت انرژي در انبساط ناگهاني : زماني كه جريان يكباره از يك مقطع كوچك وارد يك مقطع بزرگ مي گردد افت انرژي از رابطه زير بدست خواهدآمد:

كه نماد 1 مربوط به مقطع كوچكتر و نماد 2 مقطع بزرگتر است.

شرح دستگاه و وسايل آزمايش:

دستگاه شامل دو مدار مختلف داراي اجزاي متفاوت مي باشد بوسيله مخزن وپمپ آب وشير تنظيم دبي ، مي توان دبي لازم را در مدارها ايجاد كرد. جهت اندازه گيري افت از سيستم مانومتري استفاده ميشود.

در اين سيستم ، دو سر يك مجموعه كه افت انرژي در آن اندازه گيري خواهد شد به يك جفت مانومتر متصل است اگر سطح آب در آنها قبل از ايجاد جريان يكسان باشد پس از ايجاد جريان اختلاف سطح پيدا خواهد كرد و طول اين اختلاف سطح معادل كل افت انرژي در اجزاي موجود بين دو نقطه نصب مانومترها خواهد بود يعني :

 واگر مقدار اين اختلاف زياد باشد ، از جيوه استفاده مي شود كه در اين حالت:

روش آزمايش:

ابتدا مانومترها را كاليبره مي كنيم. براي اين كار زماني كه جريان وجود ندارد با ارتباط دادن آنها به هواي آزاد سطح آب در آنها را يكسان مي كنيم. در صورتي كه اختلاف اوليه اي باقي ماند آن را يادداشت واعداد قرائت شده بعدي را با آن جمع جبري مي كنيم شير يك مدار را بسته و شير مدار ديگر كاملا باز ميكنيم. شير تنظيم دبي را بسته ، پمپ را روشن ميكنيم. سپس به آرامي ايجاد دبي كرده و شري تنظيم دبي را در حدي باز مي كنيم كه تمامي مانومتر ها قابل اندازه گيري باشد. در اين حالت اختلاف ايجاد شده بين هر دو مانومتر مرتبط به يكديگر يادداشت كرده و سپس دبي را اندازه گيري مي نماييم. با كم كردن دبي در مراحل مختلف ، مقادير را مجددا يادداشت ميكنيم. آزمايش را براي مدار دوم تكرار مي كنيم ومقادير مربوط به اينمدار را نيز يادداشت مي كنيم. در مرحله سوم در حالي كه هر دو شير مدارها كاملا باز هستند، آزمايش را براي يك دبي تكرار كرده مقادير تمام مانومتر ها ومقدرا دبي را يادداشت مي نماييم مادير مانومترها ودبي را براي هر مرحله در جدولي تنظيم مي نماييم.

حالت اول: شير مدار سبز را بسته و شير مدار آبي را باز مي كنيم. براي دبي هاي مختلف آزمايش را انجام مي دهيم. اعداد قرائت شده را در جدول زير تنظيم كرده و كاليبراسيون دستگاه نيز اعمال گرديده است. ضمنا براي مجموعه F ، به دليل اختلاف زياد از جيوه استفاده شده است.

21=919-940 21=935-956 7=728-735 16=845-870 A
557=255-98-910 889=9-36-934 492=235-727 623=200-30-853 B
7=9-326-342 6=11-615-632 20=580-560 41=582-623 C
158=634-792 143=636-779 64=650-714 75=770-695 D
139=52-551-742 182=552-734 47=605-652 85=605-690 E
2/299=6/13(194-172) 6/285=6/13(173-194) 2/163=6/13(192-180) 2/231=6/13(175-192) F

حالت دوم: شير مدار سبزرنگ راسته وشيرمدار آبي را باز مي كنيم. براي مانومتر L از جيوه استفاده شده و براي دبي هاي مختلف اعداد قرائت شده در جدول زير تنظيم گرديده است.

41=536-577 20=605-625 0=655-655 0=686-686 31=48-695-712 G
161=643-804 222=644-866 268=642-910 10=940-930 342=642-984 I
50=420-470 68=472-540 84=110-594 90=527-617 110=575-685 H
21=665-686 168=576-744 200=782-582 215=585-800 260=590-850 J
44=566-610 75=583-658 100=590-690 110=595-705 170=33-744-607 K
8/244=6/13(164-182) 8/244=6/13(164-182) 8/244=6/13(164-182) 8/244=6/13(164-182) 272=6/13(162-184) L


حالت سوم: هر دو شير آبي وسبز را باز كرده انجام داده و اعداد را براي تمام مانومتر قرائت مي كنيم:

آزمايش را براي دبي  

0=6/13(5-172-177) L
758=25-783 B
6=784-790 A
8/108=6/13(188-180) F
59=617-676 E
14=35-551-572 K
41=32-535-526 C
11=411-422 G
25=420-445 H
78=730-652 I
61=567-628 J
53=727-674 D
]]>

درباره نویسنده