การประมาณค่าปัจจัยความเสียดทานของดาร์ซีสำหรับการไหลที่สำคัญ


8

สมการของดาร์ซี - ไวสบาคใช้ในการคำนวณการสูญเสียแรงดันเสียดทานในท่อที่ขนส่งของเหลวที่ไม่มีการบีบอัด สมการนี้ใช้ปัจจัยแรงเสียดทานแบบไร้มิติของดาร์ซีหรือที่เรียกว่าปัจจัยมู้ดดี้เพื่ออธิบายความขรุขระสัมพัทธ์ของพื้นผิวท่อ

ปัจจัยเชิงประจักษ์ได้กำหนดทดลองโดย Moody และอ่านได้ตามปกติออกจากผังของมูดี้ส์ อย่างไรก็ตามฉันกำลังใช้การคำนวณการปล่อยแรงดันในซอฟต์แวร์ดังนั้นฉันจึงต้องการวิธีที่ไม่ใช่แบบกราฟิกเพื่อค้นหาปัจจัยแรงเสียดทานของดาร์ซี

สมการสำหรับการคำนวณปัจจัยแรงเสียดทานของดาร์ซีภายใต้การไหลแบบลามินาร์ (Re <2320) และการไหลแบบปั่นป่วน (Re> 4000) จะพร้อมใช้งาน แต่ฉันไม่สามารถค้นหาสิ่งที่ถูกต้องสำหรับภูมิภาคในช่วงเปลี่ยนผ่านซึ่งมีอยู่ระหว่างการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วน (2320 <Re <4000) หรือที่เรียกว่า 'เขตวิกฤติ'

ฉันเข้าใจว่าการไหลของของไหลนั้นซับซ้อนและยากที่จะคาดเดาในภูมิภาคนี้ อย่างไรก็ตามมีวิธีการที่ใช้กันทั่วไปซึ่งให้การประมาณการที่สมเหตุสมผลสำหรับปัจจัยแรงเสียดทานในเขตวิกฤตินี้หรือไม่?

ฉันได้พบวิธีที่อธิบายไว้ในรายงานของนักเรียนแต่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อนและถูก จำกัด ไว้ที่ท่อเรียบเท่านั้น ฉันกำลังมองหาบางสิ่งที่พยายามและทดสอบมากกว่านี้

หากไม่มีสูตรให้ใช้วิศวกรคนอื่น ๆ มักใช้วิธีใดในการลดหรือแก้ไขปัญหานี้

คำตอบ:


2

ในฐานะวิศวกรบางครั้งคุณต้องการคำตอบและอาจไม่ใช่คำตอบที่ดีที่สุด แต่คุณต้องได้คำตอบ

ในกรณีนี้มีสองวิธีในการจัดการกับสิ่งนี้ สิ่งแรกคือการคาดการณ์การไหลแบบปั่นป่วนไปข้างหลังจนถึงจุดสิ้นสุดของการไหลแบบราบเรียบ เนื่องจากการไหลแบบปั่นป่วนจะสูงกว่าการไหลแบบราบเรียบเสมอคุณจะได้รับแรงเสียดทานที่สูงกว่าการไหลของท่อ แต่เนื่องจากคุณมักจะใช้สิ่งนี้เพื่อปรับขนาดท่อปั๊ม ฯลฯ ท้ายที่สุดคุณก็แค่ ลมขึ้นoverengineeringปั๊มท่อ ฯลฯ นี้ไม่ได้เป็นสิ่งที่ไม่ดี แต่ก็ไม่ได้ต้องการ อย่างไรก็ตามวิธีนี้คุณมีคำตอบ หากโปรแกรมของคุณแจ้งเตือนเมื่อเกิดเหตุการณ์นี้

"นี่อยู่ในเขตปั่นป่วนดังนั้นการประเมินที่แม่นยำจึงเป็นเรื่องยาก แต่จะได้รับจำนวนอนุรักษ์นิยมการออกแบบที่ดีกว่าน่าจะอยู่ในโซนราบหรือโซนปั่นป่วน"

และวิศวกรส่วนใหญ่ก็จะพึงพอใจ

วิธีที่สองคือต้องการให้ผู้ใช้อยู่ในพื้นที่ราบเรียบหรือบริเวณที่ปั่นป่วน นี่คือวิธีที่วิศวกรส่วนใหญ่จัดการกับสถานการณ์นี้ - พวกเขาหลีกเลี่ยงภูมิภาคโดยสิ้นเชิง ด้วยวิธีนี้ระบบสามารถออกแบบอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการ overengineering


ขอบคุณสำหรับคำตอบของคุณทำเครื่องหมาย ฉันคิดว่าการคาดการณ์ย้อนหลังและการบันทึกผลลัพธ์ด้วยการเตือนอาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
Jim Hargreaves
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.