Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Влияние Формы и Материал Трубы на Развитии Процессов Потока В проветривании.




Супервнушительные процессы потока, обнаружимые или вперед слабо или решительно кривая космическая спираль, должны настоятельно препятствовать друг другу через формирование вихрей в областях края обоих движений, которые отличаются по руководству и скорости потока. Поэтому как логическое заключение, являющееся результатом этого наблюдения, увеличение продукции трубы могло таким образом быть antici­ласкавший в случае благоприятного ограничения взаимно препятствующего потока обрабатывает из-за формирования вихря.

С тех пор в их ритмично колеблющейся форме трубы helicoid союзник к курсу решительно кривых космических спиралей, автоматически развивающихся во время потока через трубу, у них должна поэтому быть большая способность чем прямые трубы равной секции потока при иначе идентичных условиях.

Если процессы движения, выше и вне начатых спиральной формой трубы helicoid, также синхронны с импульсом, являющимся результатом скорости через поток, то, как в случае решительно кривой космической спирали в стеклянной трубе, вода должна фактически течь через трубу helicoid в свободно колеблющейся манере, то есть не касаясь стен трубы и без формирования воспрепятствования потока и отделяя вихри. В этом случае, в результате многократного движения потока в проветривании, стена трубы была бы тогда едва затронута водой вообще. От этого это появилось бы пока еще дальнейший шаг к гипотетическим заключениям, что согласно очень определенным предварительным условиям фрикционные потери, обычно происходящие в прямых трубах, могли быть уменьшены до ноля в случае трубы helicoid.

Те же самые гипотезы, однако, могли также быть выдвинуты для труб helicoid, которые в форме соответствуют слабо кривым космическим спиралям, сформированным в прямых трубах и с которым растущее движение воды создано специфической конфигурацией стен трубы. Это углубление формы винта в стенах трубы прямых и изогнутых труб helicoid, как­когда-либо, на основании образцов потока, не только поможет формированию процесса потока в проветривании непосредственно, но также стабилизирует его фактическую конфигурацию - что касается примера в случае барреля, в который стреляют, оружия.

Гипотетические заключения, являющиеся результатом экспериментов потока, описанных под Вопросом 1 выше, были проверены относительно их формальной логики мерой­ments потерь трения и продукции семи или спиральных труб подряд различного поперечного сечения и стенной конфигурации.

От выравнивающегося судна Испытательного Стенда 1, вода проводилась на трубы, которые будут проверены резиновым шлангом 19 mm0ID. Резиновый шланг того же самого диаметра, поданного, чтобы далее провести воду к имеющему размеры выходу. Это по существу состоит из трубы выхода, увеличивая conically от 20 mm0ID до 40 mm0ID, с двумя связями для того, чтобы измерить понижение в давлении (Диаграммы 3& 4). Труба выхода помещена центрально в дренаже утечки. Секундомер использовался, чтобы измерить количество воды, текущей через трубу к тому времени, когда требуется, чтобы заполнить 15 литров, измеряющих судно. Голова pres­уверенный таким образом израсходованный, был определен при помощи трех имеющих размеры труб, устроенных непосредственно смежный с имеющим размеры выходом. Различие в высоте h между водным уровнем выравнивающегося судна и выходом труба постоянно измерялись. Кроме того градиент давления h был измерен, являясь результатом потока через трубу выхода непосредственно.

Установленные продукции q основаны на количестве трения, и в Диаграмме 5 подготовлены в форме графа, используя двойную logarithmical систему координат. С учетом различных секций потока / различных испытательных труб, в этом случае это не был поток - через скорость v это было графически изображено в двойной форме logarithmical, но взвешенной продукции q основанный на взвешенном различии в высотах h из водных уровней. Соединительные линии взаимно связанных взвешенных ценностей, которые могли быть описаны кратко как q - h линии, должно было бы тогда быть прямым, беря формулировку Weissbach как основание, для который отношение

h = c1/2g x v2 = c11 x (q/f)2 x q2 = c x q2

Согласно этому основному уравнению взвешенные ценности труб равной секции потока и равной грубости стены трубы должны поэтому лечь вдоль прямой линии. В случае неравных поперечных сечений, однако, ценности были бы конечно перемещены фактором, зависящим от l /f2

Как показан в Диаграмме 5, q - h линии различных испытательных труб фактически отклоняются очень значительно от прямой линии и показывают характерный колеблющийся курс, что касается примера в случае спирали helicoid медная труба (Испытательная Труба 2), относительно которого возможность не может быть исключена, что, как определено, взвешенные ценности не могли быть установлены с suffi­забота cient.

Гладкие, прямые медные трубы с постоянным (Испытательная Труба 3) и конический (Испытательная Труба 5) секции потока - те, которые лучше всего следуют за гидравлическим постулатом h = c x q2. С другими испытательными трубами, кроме колеблющегося курса кривых, руководство соединительных линий характеризовано отношением в который образец продукции q меньше чем 2. Для Испытательного Стенда (Испытательная Труба 1) непосредственно, так же как Испытательная Труба 2 (спираль helicoid труба), Испытательная Труба 4 (прямая стеклянная труба) и Испытательная Труба 7 (прямо коническая труба helicoid - большее поперечное сечение) образец был бы уменьшен до 1.67. В случае Испытательной Трубы 6 (довод "против"­спираль ical helicoid труба) это фактически уменьшается к 1.57, и с Испытательной Трубой 8 (прямая, коническая труба helicoid - меньшее поперечное сечение) достигает самой низкой ценности 1.51. Это разрешает заключение, что проветривание и скручивание труб могут проявить или благоприятное или неблагоприятное влияние на поток - через процессы согласно преобладающему потоку - через скорости.

Если например, Испытательные Трубы 6 и 5 рассматривают, у которых есть та же самая длина и conically сформированная секция потока, но которые отличаются относительно их проветривания и скручивания, то взвешенная ценность, являющаяся результатом положения соединительных линий, является таким, что проветривание и скручивание Испытательной Трубы 6 в области при измерении имеют неблагоприятный эффект на его продукцию. Прямая, коническая медная труба с гладкими стенами (Номер 5) в равном различии в высоте водных уровней, поставляет больше воды чем труба helicoid. Различие в продукции, однако, постоянно уменьшается с увеличивающимся различием в высоте и за ценность h = 28 см, полностью уравновешен. С большими различиями в высоте труба helicoid (Номер 6) поставляет больший объем воды чем прямая медная труба (Номер 5). То же самое также применилось бы на Испытательную Трубу 7, так как это обгонит прямую, гладкую медную трубу (Номер 5) в пункте где h = 30 см с ценностью q = 0.17 litres/s. Эта гипотеза может теперь быть подтверждена полным анализом взвешенных ценностей Испытательных Труб 2, 3 и 4 как соответствие фактам. Прямая стеклянная труба (Номер 4) в равном различии в высоте h всегда имеет меньшую продукцию, чем прямая медная труба (Номер 3) и спираль helicoid медная труба (Номер 2), но до различия в высоте Испытательной Трубы на 10.5 см 3 поставляет больше чем спираль helicoid труба (Номер 2). Отсюда вперед, однако, работа спирали helicoid труба всегда выше.

 

Заключение, которое получено из руководства соединительных линий взвешенных ценностей Испытательных Труб 5, 6 и 7 и относительно благоприятного эффекта проветривания и скручивания этих труб на потоке - через процесс, лежащий вне области измерения, поэтому доказано, чтобы быть правильным в случаях Испытательных Труб 2, 3 и 4 установленными взвешенными ценностями. Изменение от неблагоприятного до благоприятных эффектов проветривания и скручивания труб на потоке - через процесс, который будет ожидаться вне области измерения Испытательных Труб 5, 6 и 7 по сравнению с прямыми, гладкими трубами, уже имело место в случае Испытательных Труб 2, 3 и 4 в пределах области измерения. Поэтому уместно представить эти испытательные трубы полному анализу.

Это появляется из ценностей в Столе 1, что градиенты давления, Ах ценности при выходе испытательного стенда, не покажите однородную тенденцию. Чтобы определить, должны ли наблюдаемые отклонения быть приписаны погрешностям в измерении, Ах ценности, основанные на продукции, были подготовлены в форме графа (Диаграмма 6) в двойной logarithmical системе координат. Принимая во внимание, что соединительные линии взвешенных ценностей прямой медной трубы (Номер 3) и прямой стеклянной трубы (Номер 4) имеют даже курс, таковые из спирали helicoid труба (Номер 2) и также испытательного стенда (Номер 1), с другой стороны, колебания особенности показа.

Результаты этих измерений таким образом доказывают, что испытательный стенд непосредственно, из-за ее полукруглого, downwardly нерешенная конфигурация, провоцирует подобный эффект к намотке трубы, которая однако является полностью или до самой большой степени, аннулированной прошедшим объединением секций прямой трубы. В случае включения спирали helicoid труба (Номер 2), не предполагается, что эффект нисходящей испытательной трубы вывешивания (Номер 1) был нейтрализован, но возможно еще далее увеличен. Следовательно, чтобы поддержать необходимую потерю трения в испытательных требуемых трубах поддерживают продукцию q, это необходимо далее, чтобы уменьшить различия в высоте водных уровней вокруг подарка градиентов давления при выходе. В Диаграмме 7 продукции c зависящий от (h - Ах) ценности подготовлены немедленно logarithmical компания­система ординаты.

 

 

Продукция СТОЛА 1 прямо и спиральные трубы

  Продукция Поток h Ах ха
    Скорость      
    q l/s V cm/s см   см   см  
1) Испытательный Стенд без труб, но с 0.148   52.3   7.35   0.32   7.03  
коническое входное отверстие и выход теста 0.166   58.7   8.81   0.49   8.32  
труба и резиновый шланг 19 мм 0 id 0.187 66.1 10.70 0.60 10.10
  0.215 76.0 12.85 0.70 12.15
  0.231 81.6 15.30 0.80 14.50
  0.247 87.3 17.48 1.10 16.38
2) Спиральная Труба Меди Helicoid примерно 0.130 25.7 6.0 0.34 5.66
1.45 м. длиной с 5.05 см2 поперек 0.168 3.93 10.05 0.47 9.58
секция ниже формы 0.206 40.8 13.7 0.62 13.08
  0.215 42.6 15.7 0.70 15.00
  0.234 46.3 18.0 1.20 16.80
  0.250 49.5 19.8 1.36 18.44
  + 0.283 56.1 21.2 2.15 19.95
  0.294 58.3 22.1 1.55 20.55
+ Эти ценности получены из a 0.303 60.06 24.55 1.85 22.70
различный ряд экспериментов 0.319 63.38 26.9 2.05 24.85
  + 0.320 63.4 25.7 2.9 22.8
3) Прямая Медная Труба, 0.123 24.4 5.3 0.30 5.0
2.54 см 0, 1.45 м. длиной 0.177 34.6 16.4 0.50 9.9
  0.211 41.7 15.6 0.65 14.95
  0.246 48.7 20.2 0.85 19.75
  0.288 57.0 25.5 1.20 24.70
  q V h Ах ха
4) Прямая Стеклянная Труба, 0.106 21.0 5.5 0.25 5.25
2.54 см 0, 1.45 м. длиной 0.155 30.7 16.5 0.30 10.20
  0.192 38.0 15.6 0.55 14.75
  0.222 43.9 19.6 6.60 19.00
  0.275 54.4 25.3 0.85 24.45
5) Пригладьте Коническую Медную Трубу, 0.073 - 5.65 0.20 5.45
1.45 м. длиной. 0.1035 - 9.80 0.22 9.58
  0.1200 - 14.65 0.20 14.45
  0.1445 - 20.70 0.30 20.40
  0.1555 - 24.75 0.42 24.33
6) Конический Спиральный Helicoid 0.0525 - 4.60 0.15 4.45
Медная Труба 1.45 м. длиной 0.0820 - 9.30 0.23 9.07
  0.1075 - 14.25 0.30 13.95
  0.1320 - 20.55 0.38 20.17
  0.1565 _ 26.40 0.62 25.78
7) Прямо Конический Helicoid 0.0565 - 5.35 0.17 5.18
Медная труба больших 0.0844 - 10.70 0.32 10.38
поперечное сечение, 1.45 м. длиной 0.1060 - 15.20 0.38 14.82
  0.1240 - 20.40 0.22 21.18
8) Прямо Конический Helicoid 0.0292 . 5.90 0.10 5.80
Медная Труба меньших 0.0438 - 10.70 0.10 10.60
поперечное сечение, 1.45 м. длиной 0.0545 - 15.70 0.10 15.20
  0.0665 - 20.70 0.13 20.57
  0.0788 - 26.40 0.18 26.22

 

У соединительных линий взаимно связанных взвешенных ценностей входного отверстия и выхода испытательного стенда (Номер 1), так же как таковые из прямых стеклянных и медных труб, теперь есть более даже курс чем прежде. Соединительная линия, взвешенные ценности которой подражают таковым из спирали helicoid труба, снова показывает характерное колебание последнего. Результаты измерения, выровненного таким образом, тогда используются, чтобы определить потери трения испытательных труб 1.45 м. длиной. Как обозначен в Диаграмме 7, каждой из ординат между q - h линии испытательного стенда и испытательных труб установлены и собраны в Столе 2.

СТОЛ 2

Продукция и Потери Трения Прямых и Спиральных Испытательных Труб Стакана и Меди.

Продукция Фрикционные Потери в   Прямо
q Спиральный Helicoid Прямо Стеклянная Труба
  Медная Труба    
l/sec см см см
0.12 0.10 0.5 1.85
0.13 0.19 0.20 2.07
0.14 0.00 0.23 2.20
0.15 0.40 0.33 2.48
0.16 0.95 0.45 2.85
0.17 0.95 0.70 3.25
0.18 0.65 1.20 3.75
0.19 0.45 1.85 4.25
0.20 0.95 2.25 4.65
0.21 2.05 2.55 5.05
0.22 2.50 2.65 5.30
0.23 2.45 2.95 5.45
0.24 2.10 3.10 5.60
0.25 1.70 3.24 5.79
0.26 1.25 3.35 6.00
0.27 0.80 3.50 6.20
0.28 0.35 3.75 6.65
0.29 0.00 4.00 7.00
0.30 0.00 4.30 7.30
0.31 0.10 - -
0.32 0.80 4.90 7.30
0.34 3.50 4.90 -
0.36 4.60 4.90 -
0.38 3.70 5.05 -
0.40 2.50 5.38 -
0.42 1.60 5.80 -
0.44 0.70 6.50 -

В Диаграмме 8 продукция труб подготовлены в Декартовских координатах, основанных на количестве трения и соответствующих взвешенных ценностях, связанных вертикально и горизонтально. Нужно заметить, что все соединительные линии показывают характерный колеблющийся курс, который наиболее ясно объявлен в случае спирали helicoid трубой (Номер 2).

От конфигурации трех кривых бесспорно выясняется, что с равным количеством трения, у спирали helicoid медная труба есть большая продукция чем прямая медная труба равной длины и поперечного сечения потока. Эти результаты, чтобы не ожидаться относительно процессов турбулентного течения, которые, как в настоящее время полагают, были правильны, однако можно рассмотреть как подтверждение­ation гипотез выдвигал на основе плавных процессов, развивающихся в прямых трубах, из-за формы формы винта водного притока и к которым обратились подробно рассматриваемый 1.

С синхронизацией скорости и формой потока воды с космической спиралью спирали helicoid труба, фактически наблюдалось уменьшение вниз к нолю в количестве трения.

Полное исчезновение трения, однако, может только тогда произойти, когда кинетическая энергия воды, текущей в спирали helicoid труба и действующей совместно с растущим движением того же самого, вызванного во входном отверстии или тем, чтобы стрелять стен трубы, производит свободное пространственное колебание воды, точно настроенной к намотанной конфигурации испытательной трубы.

В этой связи, однако, centripetally предписал, чтобы сила suctional, являющаяся результатом плавного процесса в проветривании также, поспособствовала решительно. Относительно экспериментальных моделей, исследованных под Вопросом 1, это фактически настолько сильно, что нагруженные концом шелковые нити были сформированы в 3-мерную космическую спираль, соответствующую процессу потока, против гравитационной привлекательности, действующей на них. Принимая во внимание, что те же самые слабо кривые процессы потока с сильным, centripetally направил движение в проветривании, и решительно кривые процессы потока с более небольшим действием в проветривании, наблюдаемым в вертикальной стеклянной трубе в Испытательном Стенде 1, были добавлены взаимно препятствующим способом, обоими из этих centrifugally, действующих колеблющиеся силы и centripetally, действие сил в проветривании в спирали helicoid труба могло стать объединенным во взаимно поддерживающем гармоническом действии, когда кинетическая энергия воды соответствует объединенной форме спирали и стрелять, через проводимость воды вдоль 3-мерной космической спирали и стены трубы формы винта.

В случае спирали helicoid труба (Номер 2), это имело место со следующими продукциями и скоростями потока.

Количество трения в спирали helicoid труба приближается к нолю

когда q = 0.14 1/s или v = 0.28 м\с и

когда q = 0.19 1/s или v = 0.39 м\с и

когда q = 0.38 1/s или v = 0.60 м\с и

когда q = 0.46 1/s или v = 0.92 м\с

и это достигло своих самых высоких ценностей

когда q = 0.127 1/s или v = 0.254 м\с и

когда q = 0.165 1/s или v = 0.330 м\с и

когда q = 0.225 1/s или v = 0.430 м\с и

когда q = 0.360 1/s или v =.....

В Диаграмме 9, которая является более всесторонним дополнением к Диаграмме 8, примечательно, что продукция и гладких и прямых труб подвергнута ритмичному колебанию, очень подобному той из спирали helicoid труба. Это должно по-видимому быть подавлено к тому, чтобы расти воды во входном отверстии испытательного стенда и к его формированию U-shaped. Курс соединительных линий, соответствующих взвешенным ценностям даже, разрешает предположение, что мы здесь заинтересованы в двух связанных с продукцией колебаниях, лежащих один по другому, которые вероятно являются результатом объединенного действия относящегося к скручиванию движения и конфигурации испытательного стенда.

Кроме того это должно быть отмечено, что q - h линия прямой стеклянной трубы (Номер 4) в диапазоне продукции 0.13 к 0.20 1/s, справедливо точно следует за кривой, которая в соответствии с принципом Weissbach удовлетворена отношением

H=118x q2

В немедленно после зоны большей продукции, тем не менее, q - h линия стеклянной трубы отклоняется очень заметно от этого фундаментального уравнения Weissbach. Продукции увеличиваются намного быстрее с увеличением количества трения, чем мог ожидаться согласно конституции Weissbach's, как следствие процесса потока в проветривании, произведенного тем, чтобы расти во входном отверстии и нерешенной форме U-shaped испытательного стенда.

Более низкая секция q - h линия для прямых медных пробегов трубы точно параллельна на ту из стеклянной трубы; это поэтому перемещено вниз относительно уровня трения h = 2.5 см. Потеря трения медной трубы в области, где q = 0.13 к 0.20 1/s поэтому составляет только h = 118xq2-2.5, несмотря на большую грубость стен трубы чем стеклянная труба.

Это сокращение уровня трения, когда стоки воды через медные трубы могут только быть объяснены фактом, та медь, более благоприятно в отношении формирования процесса потока в проветривании чем стакан. Как был уже обнаружен ранее, suctional силы проявлены на воде через это движение в проветривании, которые приводят к наблюдаемому сокращению трения. Мэг­nitude этой силы suctional, поэтому, может теперь быть определен временно посредством очень близко связанного уменьшения в трении, которое должно присоединиться к воде в областях уменьшенного трения. Плавное движение в проветривании, произведенное в медной трубе, производит adsuctional способность A, где

A = 2.5 q в см g/s

в более низкой области q - h линия и который повышается еще далее с увеличением продукции от 325 до 500 см g/s.

Без допущения ошибки можно кроме того предположить, что основное уравнение Weissbach за фрикционную потерю в трубах должно также примениться с продукциями, больше чем 0.2 1/s, если во входном отверстии на испытательные трубы формирование относящегося к скручиванию движения могло бы быть предотвращено. Следовательно возможно далее расширить параболу для уровней трения формы h = 118 x q = 0.2 Нас. Различия в ординатах между этими параболами и q - h линии трех испытательных труб, затем представьте сокращение количества трения, обычно применимого и как следствие этого, может также быть определен как количество всасывания, которое создает плавное движение в проветривании воды и который, как описано выше, формируют основание для вычисления способности всасывания.

Чтобы иллюстрировать эти ходы мыслей, количество всасывания, основанного на продукции, было подготовлено в форме графа в Диаграмме 10. С их помощью мощности всасывания A были определены, которые в Диаграмме 11 были аналогично подготовлены как q - A кривые, основанные на продукции.

В случае стеклянной трубы способность всасывания постоянно увеличивается к A = 850 см g/s до продукции q = 300 cm3/s. Медная труба, однако, под тем же самым объемом поставки, теперь развивает способность всасывания A = 1860 см g/s. Материал трубы таким образом усилил способность всасывания, проявленную на воде к 1860 - от 850 до 1010 см g/s. С продукцией 310 см3/s способность всасывания спирали helicoid труба достигает своей макси­ценность мамы в исследованной области измерения, где A = 310 x 11.1 = 3450 см g/s. Это - поэтому 4.05 раза такого размера, как та из стеклянной трубы и в 1.85 раза больший чем та из прямой медной трубы.

Курс q - h и q - A линии относительно трех испытательных труб, показанных в Диаграммах 10 и 11, делают ритмичное колебание из увеличения, постоянное и уменьшающееся количество всасывания с увеличением продукции ясно очевидными.

В зонах увеличения количества всасывания и способности всасывания, количество всасывания, являющегося результатом многократного плавного движения в проветривании воды, всегда больше чем количество трения, которое, согласно принципу Weissbach, вызвали бы нормальные процессы турбулентного течения в трубах. Интерпретация и оценка наблюдений, отобранных выше следовательно также, разрешают гипотетическое заключение, что синхронизация кинетической энергии плавной воды производит больше энергии из-за того, чтобы расти и скручивания труб, чем обязан преодолевать фрикционное получение потерь. Постоянно увеличивающееся ускорение движения воды должно было бы поэтому произойти.

Это ускорение, однако, не может принять неограниченные пропорции, так как зоны увеличения количества всасывания и способности всасывания неоднократно прерываются таковыми из постоянной и уменьшающейся способности всасывания. Они предают земле­ruptions только происходят, когда оптимальная синхронизация всех процессов потока превышена, приводя к выделению динамического translatory компонента за счет вращательных и колебательных движений, посредством чего появляется асинхронное объединенное действие различных добавленных кинетических процессов. Курс кривых демонстрирует, что в исследованной области измерения, они состоят из относительно длинных секций увеличивающейся способности всасывания, прерванной более короткими секциями постоянной и уменьшающейся способности всасывания. В областях постоянного количества всасывания и способности всасывания, выгоды в энергии, являющейся результатом плавного движения в проветривании воды - соответствие наблюдению в стеклянной трубе - является столь же большим как потребление энергии, которую вызвало бы нормальное турбулентное течение. Выгода в энергии однако, как в случае медной трубы, может также иметь большее постоянное количество чем нормальное потребление энергии в процессах турбулентного течения.

В зонах уменьшения количества всасывания и способности всасывания, кинетическая энергия течения и вращения воды не синхронизирована с ее колеблющимся движением. Через это буря потоков усилена до степени, что потребление энергии, необходимой, чтобы передать воду в трубах, намного больше чем выгода энергии, являющаяся результатом движения в проветривании воды.

Поэтому факт не может быть игнорирован, что представление наблюдений в вышеупомянутой форме, возможно, не отражает действительность. Это использовалось прежде всего, чтобы получить начальный краткий обзор величины сил, способных к даванию начало явлению плавного движения в проветривании. Это нужно оставить дальнейшим экспериментам, чтобы понять их величину, форму и эффект более точно. Так как их существование теперь стало известным и их сознательная техническая прикладная ложь в пределах границ возможности, они будут награждены реконструирующей важностью в областях Ханьшуй­dling и перевозка жидких и газообразных СМИ.

Начиная с курсов q - h, q - H и q - A линии разрешают признание превосходства спирали helicoid труба в отношении прямой медной трубе и неполноценности стеклянной трубы относительно последнего, Вопросы 2 и 3 можно все вместе ответить следующим образом:

Форма и материал труб имеют решающее значение для формирования движения потока в проветривании и способности всасывания и количества всасывания, произведенного этим.

Подвергнуть сомнению 4:

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...