Geringer Kopfverlust – Lokale Verluste
In der Industrie enthält jedes Rohrsystem verschiedene technologische Elemente wie Biegungen, Armaturen, Ventile oder beheizte Kanäle . Diese zusätzlichen Komponenten tragen zum Gesamtkopfverlust des Systems bei. Solche Verluste werden im Allgemeinen als geringfügige Verluste bezeichnet , obwohl sie häufig einen großen Teil des Kopfverlusts ausmachen . Bei relativ kurzen Rohrsystemen mit einer relativ großen Anzahl von Biegungen und Formstücken können geringfügige Verluste größere Verluste leicht übersteigen (insbesondere bei einem teilweise geschlossenen Ventil, das einen größeren Druckverlust verursachen kann als ein langes Rohr, tatsächlich wenn ein Ventil geschlossen ist oder fast geschlossen, der kleine Verlust ist unendlich).
Die geringen Verluste werden üblicherweise experimentell gemessen. Die Daten, insbesondere für Ventile, hängen in gewissem Maße von der Konstruktion des jeweiligen Herstellers ab.
Wie die Rohrreibung sind die geringen Verluste in etwa proportional zum Quadrat der Durchflussmenge und können daher leicht in die Darcy-Weisbach-Gleichung integriert werden . K ist die Summe aller Verlustkoeffizienten in der Rohrlänge, die jeweils zum Gesamtdruckverlust beitragen.
Es gibt verschiedene Methoden zur Berechnung des Druckverlusts aus Armaturen, Biegungen und Ellbogen. Im folgenden Abschnitt werden diese Methoden in der Reihenfolge vom einfachsten bis zum anspruchsvollsten zusammengefasst.
Druckverlustkoeffizient – SPS
Manchmal verwenden Ingenieure die Druckverlustbeiwert , PLC . Es wird K oder ξ (ausgesprochen “xi”) notiert. Dieser Koeffizient kennzeichnet den Druckverlust eines bestimmten Hydrauliksystems oder eines Teils eines Hydrauliksystems. Es kann leicht in Hydraulikschleifen gemessen werden. Der Druckverlustkoeffizient kann sowohl für gerade Rohre als auch insbesondere für lokale (geringfügige) Verluste definiert oder gemessen werden .
Zusammenfassung:
- Der Druckverlust des Hydrauliksystems wird in zwei Hauptkategorien unterteilt :
- Großer Kopfverlust – aufgrund von Reibung in geraden Rohren
- Geringer Druckverlust – aufgrund von Komponenten wie Ventilen, Biegungen…
- Eine spezielle Form der Darcy-Gleichung kann verwendet werden, um geringfügige Verluste zu berechnen .
- Die geringfügigen Verluste sind ungefähr proportional zum Quadrat der Durchflussrate und können daher durch den Widerstandskoeffizienten K leicht in die Darcy-Weisbach-Gleichung integriert werden .
- Als lokaler Druckverlust kann auch eine Flüssigkeitsbeschleunigung in einem beheizten Kanal in Betracht gezogen werden.
Es gibt folgende Methoden:
Warum ist der Kopfverlust sehr wichtig?
Wie aus dem Bild ersichtlich ist, ist der Druckverlust ein wesentliches Merkmal eines jeden Hydrauliksystems. In Systemen, bei denen einige bestimmte Fließgeschwindigkeit eingehalten werden ( zum Beispiel eine ausreichende Kühlung oder Wärmeübertragung von einem bereitzustellen Reaktorkern ), das Gleichgewicht der Druckverlust und dem Kopf hinzugefügt durch eine Pumpe , um die Fließgeschwindigkeit durch das System bestimmt.
Druckabfall – Kraftstoffbaugruppe
Im allgemeinen Gesamtbrennelementdruckabfall wird durch Brennelementes Reibungsverlust (abhängig von gebildeten relativen Rauheit von Brennstäben, Reynoldssche Zahl , hydraulischen Durchmesser usw.) und andere Druckabfälle von Strukturelementen (obere und untere Düse, Abstand Gitter oder Mischgitter ).
Im Allgemeinen ist es nicht so einfach, Druckabfälle in Brennelementen (insbesondere in Abstandsgittern) zu berechnen, und es gehört zum Schlüssel- Know-how bestimmter Kraftstoffhersteller. Meist werden Druckabfälle in experimentellen Hydraulikkreisläufen gemessen und nicht berechnet.
Ingenieure nutzen die Druckverlustbeiwert , PLC . Es wird K oder ξ (ausgesprochen “xi”) notiert . Dieser Koeffizient kennzeichnet den Druckverlust eines bestimmten Hydrauliksystems oder eines Teils eines Hydrauliksystems. Es kann leicht in Hydraulikschleifen gemessen werden. Der Druckverlustkoeffizient kann sowohl für gerade Rohre als auch insbesondere für lokale (geringfügige) Verluste definiert oder gemessen werden .
Unter Verwendung der Daten aus dem oben genannten Beispiel ist der Druckverlustkoeffizient (nur Reibung vom geraden Rohr) gleich ξ = f D L / D H = 4,9 . Der Gesamtdruckverlustkoeffizient (einschließlich Abstandsgitter, obere und untere Düsen usw.) ist jedoch normalerweise etwa dreimal höher. Diese PLC ( ξ = 4,9 ) bewirkt , dass der Druckabfall in der Größenordnung von (die zuvor unter Verwendung von Eingaben) Ap Reibungs = 4,9 x 714 x 5 2 /2 = 43,7 kPa (ohne Abstand Gitter, obere und untere Düsen). Etwa dreimal höhere reale SPS bedeutet, dass etwa dreimal höherer Δp- Kraftstoff vorhanden ist.
Der Gesamtreaktordruckverlust, Δp- Reaktor , muss umfassen:
- Fallrohr und Reaktorboden
- untere Trägerplatte
- Kraftstoffanordnung einschließlich Abstandsgitter, oberer und unterer Düsen und anderer struktureller Komponenten – Δp Kraftstoff
- obere Führungsstrukturbaugruppe
Infolgedessen liegt der Gesamtreaktordruckverlust – Δp- Reaktor normalerweise in der Größenordnung von Hunderten kPa (sagen wir 300 – 400 kPa) für Auslegungsparameter.
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