Flow durch Elbow – Minor Loss
Der Fluss durch die Ellbogen ist ziemlich kompliziert . Tatsächlich verursacht jedes gekrümmte Rohr immer einen größeren Verlust als das einfache gerade Rohr. Dies liegt an der Tatsache, dass sich in einem gekrümmten Rohr die Strömung an den gekrümmten Wänden trennt . Bei einem sehr kleinen Krümmungsradius kann die ankommende Strömung an der Biegung nicht einmal die Kurve machen, daher trennt sich die Strömung und stagniert teilweise gegen die gegenüberliegende Seite des Rohrs. In diesem Teil der Kurve steigt der Druck (aufgrund des Bernoulli-Prinzips ) und die Geschwindigkeit nimmt ab.
Ein interessantes Merkmal der K-Werte für Ellbogen ist ihr nicht monotones Verhalten mit zunehmendem R / D-Verhältnis . Die K-Werte umfassen sowohl die lokalen Verluste als auch die Reibungsverluste des Rohrs. Die lokalen Verluste, die durch Strömungstrennung und Sekundärströmung verursacht werden, nehmen mit R / D ab, während die Reibungsverluste zunehmen, weil die Biegelänge zunimmt. Daher gibt es ein Minimum im K-Wert nahe dem normalisierten Krümmungsradius von 3.
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:
- Methode mit äquivalenter Länge
- K-Methode (Widerstandskoeffizientenmethode)
- 2K-Methode
- 3K-Methode
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.
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