Ước tính các yếu tố ma sát Darcy cho dòng chảy quan trọng


8

Phương trình Darcy-Weisbach được sử dụng để tính toán tổn thất áp suất ma sát trong đường ống vận chuyển chất lỏng không thể nén. Phương trình này sử dụng hệ số ma sát Darcy không thứ nguyên , còn được gọi là yếu tố Tâm trạng, để tính độ nhám tương đối của bề mặt ống.

Yếu tố thực nghiệm này được xác định bằng thực nghiệm bởi Moody và thường được đọc ra khỏi Biểu đồ tâm trạng . Tuy nhiên tôi đang thực hiện tính toán giảm áp suất trong phần mềm, vì vậy tôi cần một cách phi đồ họa để tìm ra yếu tố ma sát Darcy.

Các phương trình tính toán hệ số ma sát Darcy dưới dòng chảy tầng (Re <2320) và dòng chảy rối (Re> 4000) là có sẵn. Nhưng tôi đã không thể tìm thấy một khu vực hợp lệ cho khu vực chuyển tiếp tồn tại giữa dòng chảy tầng và dòng chảy rối (2320 <Re <4000), còn được gọi là "khu vực quan trọng".

Tôi hiểu rằng dòng chất lỏng rất phức tạp và khó dự đoán trong khu vực này. Tuy nhiên, có một phương pháp thường được sử dụng cung cấp các ước tính hợp lý cho yếu tố ma sát trong khu vực quan trọng này không?

Tôi đã tìm thấy một phương pháp được mô tả trong một bài báo của sinh viên , nhưng nó chưa được xem xét ngang hàng và chỉ giới hạn ở các đường ống trơn tru. Tôi đang tìm kiếm một cái gì đó cố gắng hơn và thử nghiệm.

Nếu không có công thức có sẵn, các kỹ sư khác thường làm gì để giảm thiểu hoặc giải quyết vấn đề này?

Câu trả lời:


2

Là một kỹ sư, đôi khi bạn cần một câu trả lời, và nó có thể không phải là câu trả lời hay nhất, nhưng bạn phải có một câu trả lời.

Trong trường hợp này, có hai cách để xử lý việc này. Đầu tiên sẽ là ngoại suy dòng chảy hỗn loạn ngược về cuối dòng chảy tầng. Vì lưu lượng hỗn loạn luôn cao hơn lưu lượng tầng, bạn sẽ nhận được lưu lượng ma sát thực cao hơn trong đường ống của mình, nhưng vì bạn chủ yếu sử dụng điều này để định kích thước cho đường ống, máy bơm, v.v. cuộn lên áp đảo các máy bơm, đường ống, vv Đây không phải là một điều xấu, nhưng nó không mong muốn. Tuy nhiên, theo cách này bạn có một câu trả lời. Nếu chương trình của bạn đưa ra cảnh báo khi điều này xảy ra

"Đây là trong khu vực hỗn loạn, vì vậy một ước tính chính xác là khó khăn. Thay vào đó, một số tiền bảo thủ được đưa ra. Một thiết kế tốt hơn sẽ là trong khu vực hỗn hợp hoặc hỗn loạn"

Và hầu hết các kỹ sư sẽ hài lòng.

Cách thứ hai sẽ là yêu cầu người dùng ở trong khu vực tầng hoặc khu vực hỗn loạn. Đây là cách hầu hết các kỹ sư xử lý tình huống này - họ tránh hoàn toàn khu vực. Bằng cách này, hệ thống có thể được thiết kế chính xác và hiệu quả, để tránh bị áp đảo.


Cảm ơn câu trả lời của bạn Mark. Tôi nghĩ rằng ngoại suy ngược và báo trước kết quả bằng một cảnh báo có lẽ là lựa chọn tốt nhất.
Jim Hargreaves
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.