두 개의 다른 튜브 (두 개의 다른 펌프에서 나오는)를 통해 Y 커넥터로 유체를 펌핑하는 것이 궁금합니다. 커넥터의 세 번째면은 저항없이 (튜브 길이 이외의) 컬렉터로 연결됩니다.
각 펌프가 다른 속도로 작동하는 경우, 하나의 펌프가 다른 펌프보다 2 배 강하다고 말하면 약한 펌프에 백업 될 위험이 있습니까? 하나가 다른 것보다 세 배 더 강하면 어떻게 될까요?
Y 커넥터의 세 번째면 (유체가 나오는면)이 이제 펌프 a + 펌프 b 총 전력과 동등한 양으로 펌핑됩니까? 그들은 함께 평균입니까? 줄어 들었습니까?
위의 파트 1 및 2에 유체 유형이 중요합니까?
이 질문은 모든 튜빙이 같은 두께라고 가정하지만 다른 두께에 대한 답변도 흥미로울 수 있습니다 (추가 크레딧 가치)!
답변:
유체 취급시 일반 규칙
유체는 최소 저항 경로를 통과합니다. 그것들을 멍청하고 게으른 것으로 취급하면 프로세스를 더 잘 이해할 수 있습니다. 수액은 자신이 만든 곳으로 만 이동하며 더 짧은 경로를 사용하도록 허용하면 이동합니다.
1 소형 펌프가 3 차 오리피스보다 적은 압력을 가하면 소형 펌프가 공동화되어 역류 할 수 있습니다. 두 펌프의 상대 압력은 펌프 곡선에서 작동하는 곳에서 작동하지만 오리피스보다 더 높은 압력을 가하면 역류가 발생하지 않습니다.
2 오리피스 압력은 Bernoulli Equation ( https://www.google.com/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=bernoulli%20equation )에 의해 해결 된 복잡한 해답 입니다. 실제로 파이프 개구부의 질감, 크기, 충만도, 경로 및 모양은 압력이 높은지, 낮은 지 또는 없는지 결정하는 데 중요한 역할을합니다.
3 각 펌프에서 다른 유체를 펌핑하고 Y를 혼합 챔버로 만드는 것 (고장을 요구)에 대해 이야기하지 않는 한, 이러한 유체 유형은 물리 작동 방식을 변경하지 않습니다.
시스템의 압력 차가 너무 커서 작은 펌프가 역류하는 문제가 발생하면 (액체) 시스템에 에어 갭을 만들 수 있습니까? 두 펌프를 서로 직접 배관하는 대신 최종 오리피스를 통해 중력이 배출되는 공통 용기에 주입합니다.
4 댓글에 따른 보너스 액체 나 가스에도 같은 답변이 적용됩니다. 여전히 동일한 유형의 정보가 필요합니다. 이전에는 각 시스템에서 수백 마일과 수천 개의 접합부를 포괄하는 배관 시스템을 설계했습니다. 600k-1,000k cfm을 시스템의 다른 지점으로 전달하는 3-8 팬이있었습니다. 각 접합부에서 압력과 공기 흐름이 조절기에 의해 차단되거나 셧다운되는 것을 상당히 높은 신뢰성 (90 % +-)으로 결정해야했습니다.
해당 특정 펌프에 대해 제조업체가 경험적으로 결정한 펌프 곡선 그래프 를 기반으로 출력을 펌프합니다.
귀하의 질문에, "다른 두 배만큼 강하다"는 출력 압력 (헤드)과 출력 흐름의 복잡한 관계이기 때문에 의미가 없습니다. 두 펌프 모두에 대한 펌프 곡선과 사소한 손실과 주요 손실 이있는 경우 유량 방향, 총 유량, 압력 등을 해결할 수 있습니다.
유체 기계에 관한 많은 질문은 다음 두 가지 가정으로 시작됩니다.
이 모든 것은 원칙적으로 정확하지만 어느 것도 정확하지 않습니다. 첫 번째는 정확하지 않습니다. 질량 보존 으로 인해 한쪽 끝에서 파이프로 흐르는 유체는 다른 쪽 끝으로 흐르는 유체와 같습니다. 펌프가 유체 흐름을 더 빠르게 만들지 만 실제로는 더 높은 유량으로 인한 압력 손실이 추가 된 에너지와 같아 질 때까지 펌프가 흐름에 에너지를 전달합니다.
대부분의 엔지니어링 문제는 물과 배관을 다루기 때문에 파이프의 에너지 손실이 얼마나 복잡 할 수 있는지 ( 레이놀즈 수 , Darcy 마찰 계수 , 유압 직경 등)가 될 수 있기 때문에 일반적으로 Hazen Williams 방정식 이 사용됩니다. 파이프를 단순화하는 것 외에도 펌프를 단순화합니다. 펌프에는 곡선 이 있으며 항상 볼록합니다. 최대 유속 (압력 없음)과 최대 압력 (유량 없음)을 취하면 선형 방정식 을 개발할 수 있습니다 . 요격 형태 만 사용하면 됩니다 . 이것은 펌프를 단순화합니다. 이제 Hardy Cross Method 라는 일련의 방정식을 개발할 수 있습니다 . 내 교과서 일반적인 설정을 보여줍니다.
알 수없는 압력의 원천은 밸브, 펌프 또는 무엇을 아는 사람을 통해 시스템에 3cfs의 액체를 공급합니다. 출구에는 질량 보존과 일치하는 1cf와 2cfs가 있습니다. 다시 말하지만,이 지점에서의 압력은 알려지지 않았지만 저항을 통한 압력 손실과는 다르지 않습니다. 각 지점 간의 에너지 차이는 루프 전체에서 에너지가 보존됨을 의미합니다. 이것이 바로 Hardy-Cross Method가 Kirchoff의 Voltage Law의 유동적 인 버전 인 것으로 보일 수있는 이유입니다
보다시피, 상단 라인 (6 "및 전체 3000 '+ 4000')은 최소 유량을 얻는 반면, 짧고 더 큰 직경의 파이프를 갖는 하단 라인은 대부분의 유량을 유지해야합니다. 다양한 펌프를 추가 할 때 충분히 큰 펌프로도 순환이 불가피하다는 것을 알 수 있습니다.
유량은 알 수 없지만 압력은 알려져 있으므로 Y- 커넥터 방법이 흥미 롭습니다. 이 경우, 당신은 루프에서 압력을 연결하는 대기의 공기를 사용해야합니다 (예를 들어 참조, 15 페이지 이 PDF의는이 작업을 수행하는 방법을 보여주는. 또한, 모든에 추가하는 것을 잊지 마세요 작은 손실 계수
그러나이 모든 것이 모델입니다. 역류를 방지하려면 항상 펌프에 체크 밸브를 추가하십시오. 발생할 수있는 일을 알지 못하기 때문에 역류가 매우 비쌀 수 있습니다.