유압식 사이펀 배수로 출입구 속도 크기 및 프로파일

사이펀 유출로를 통해 유압 해수 흐름을 연구하고 있습니다. 내 임무는 유출 경로 앞 의 위치 에서 유속과 프로파일을 결정하는 것입니다.

흐름이 방수로 들어갑니다
흐름이 배수로를 빠져 나갑니다

첨부 된 문제 그림을 참조하십시오.

이제 사이펀을 통한 흐름 을 계산하는 기본 공식 은

Δ H = ξ \frac{v^{2}}{2 g}

$\Delta H = \xi \frac{v^2}{2g}$ 여기서,

$\Delta H$ = 압력 헤드

$\xi$ = 총 마찰 손실

v = 유속

g = 중력 가속

문제는 주어진 압력 헤드, 지오메트리 및 마찰 손실 계수에 대해 배수로 앞의 위치에서 흐름 프로파일과 속도는 무엇입니까?

이 단계에서 본격적인 CFD 분석을 찾고 있지 않습니다.

이 문제를 해결하는 방법에 대한 도움을 주시면 감사하겠습니다.

fluid-mechanics hydraulics

— 루독
소스

ξ

$\xi$ 는 속도에 따라 크게 달라질 수 있습니다.

— Rick

좀 더 구체적으로 할 수 있습니까? 는 마찰 및 관성 손실의 조합입니다. 기여가 가장 크다고 생각하십니까?

ξ

$\xi$

— Ruudc

낮은 속도 (작은 헤드 차이)에서는 아마도 대부분 점성 손실 일 것이고, 높은 속도에서는 관성 손실이 우세 할 것입니다. 이것을 2D 문제로 모델링하려고합니까? 그렇지 않은 경우 너비는 얼마입니까?

— Rick

그렇습니다. 너비 3.2 미터의 3D로 해결하려고합니다. 현재 결합 관성 손실은 = 1.62이고 마찰 손실은 = 0.38입니다. 나는 내가 지시 한 지역에서 속도 크기와 프로파일을 결정하는 방법을 여전히 확신하지 못한다. 헤드 차이는 0.5와 1.5 미터 사이입니다.

ξ

$\xi$

ξ

$\xi$

— Ruudc

대한 값을 어떻게 얻었 습니까? 입구 흐름은 약간의 점성 손실로 입구에 꽤 균일하게 수렴 할 것입니다. 배출구에서는 흐름이 경로를 따라 계속 진행될 것입니다. 경로는 양쪽과 상단의 재순환 영역으로 점차 확산됩니다. 이 영역을 계산하려면 CFD가 필요하지만 근사 기법이있을 수 있습니다. 흐름 프로파일이 필요한 이유는 무엇입니까? 손실을 계산하려는 경우 출구에서 압력 회복이없고 입구에서 손실이 없다고 가정 할 수 있습니다.

ξ

$\xi$

— Rick

답변:

유출 사례는 제트가 한쪽에 갇혀 있다고 가정 할 수 있습니다. 그것은 바다쪽에 대한 합리적인 분석 솔루션을 제공해야합니다.

유입 사례는 더 까다 롭지 만 오리피스의 상류에서 유 입장에 대한 연구를 찾을 수 있어야합니다. 침대는 유입을 제한하므로 약간 독특한 경우입니다. 유입을 제한하는 침대 / 바닥으로 오리피스 흡입구에 관한 연구를 찾아보십시오. 그 사건에 대한 누군가의 공개 된 흐름 필드를 생각합니다.

— 나무들
소스

간단히 말해, 파이프로 유입되는 흐름이 모든 방향에서 파이프를 향해 거의 균일하게 흐르고 있다고 가정합니다. 즉, 유속이 빠르게 떨어지고 그와 관련된 에너지 손실이 거의 없음을 의미합니다.

반대로, 파이프를 빠져 나가는 물이 거의 같은 속도로 계속 직진 할 것이라고 가정하고 흐름의 운동 에너지는 점성 및 난류 효과를 통해 소산됩니다.

물론이 흐름 프로파일은 방해물에 놓인 터빈과 같은 물체에 의해 영향을받을 것이며, 낮은 흐름 속도에서 제트는 훨씬 더 짧은 거리에 걸쳐 확산 될 것입니다.

더 정확한 분석을 원한다면 제트 시뮬레이션이 난류 모델 선택에 민감하기 때문에 제트 역학을 조사하거나 시뮬레이션을 사용해야한다고 생각합니다. 따라서 모델을 확인하십시오.

— 약간 뒤틀리게 하다
소스