Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीला CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा Internet Explorer मधील सुसंगतता मोड बंद करा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट प्रदर्शित करू.
चार कलते दंडगोलाकार रॉड्सच्या आडवा रेषांनी अवरोधित केलेल्या आयताकृती चॅनेलमध्ये प्रयोग केले गेले. मध्य रॉडच्या पृष्ठभागावरील दाब आणि वाहिनीवरील दाब कमी रॉडच्या झुकाव कोनात बदल करून मोजण्यात आले. तीन वेगवेगळ्या व्यासाच्या रॉड असेंबलीची चाचणी घेण्यात आली. मोजमाप परिणामांचे विश्लेषण केले गेले. डायमेंशनलेस पॅरामीटर्स व्युत्पन्न केले जातात जे रॉडच्या वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाणांशी सिस्टमच्या गंभीर स्थानावरील दाबाशी संबंधित असतात. स्वतंत्रतेचे तत्त्व बहुतेक यूलर संख्यांसाठी वेगवेगळ्या स्थानांवर दाब दर्शविणारे आढळते, म्हणजे जर रॉडच्या इनलेट वेगाच्या सामान्य प्रक्षेपणाचा वापर करून दाब आयामहीन असेल तर, डिपेंपेंडंटचा सेट एका सेटमध्ये असतो.परिणामी अर्ध-अनुभवजन्य सहसंबंध डिझाइन समान हायड्रॉलिकसाठी वापरले जाऊ शकतात.
अनेक उष्णता आणि वस्तुमान हस्तांतरण उपकरणांमध्ये मॉड्यूल्स, चॅनेल किंवा पेशींचा संच असतो ज्याद्वारे रॉड्स, बफर, इन्सर्ट्स इत्यादी सारख्या कमी किंवा कमी जटिल अंतर्गत रचनांमध्ये द्रव जातात. अलीकडे, अंतर्गत दाब वितरण आणि जटिल अंतर्गत भागांशी जोडणारी यंत्रणा अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यामध्ये नवीन स्वारस्य निर्माण झाले आहे. एकूणच भौतिक सामग्रीच्या इतर गोष्टींमुळे विज्ञानामध्ये या नवीन सामग्रीच्या दबाव कमी झाल्या आहेत. , संख्यात्मक सिम्युलेशनसाठी संगणकीय क्षमतांचा विस्तार, आणि उपकरणांचे वाढते लघुकरण. दाब अंतर्गत वितरण आणि नुकसानाच्या अलीकडील प्रायोगिक अभ्यासामध्ये विविध आकाराच्या बरगड्या 1, इलेक्ट्रोकेमिकल अणुभट्टी पेशी 2, केशिका आकुंचन 3 आणि जाळी फ्रेम सामग्री 4 द्वारे खडबडीत चॅनेल समाविष्ट आहेत.
सर्वात सामान्य अंतर्गत संरचना युनिट मॉड्यूल्सद्वारे निर्विवादपणे दंडगोलाकार रॉड्स असतात, एकतर बंडल केलेल्या किंवा वेगळ्या असतात. हीट एक्सचेंजर्समध्ये, हे कॉन्फिगरेशन शेलच्या बाजूला वैशिष्ट्यपूर्ण असते. शेल साइड प्रेशर ड्रॉप हे स्टीम जनरेटर, कंडेन्सर्स आणि बाष्पीभवन यांसारख्या उष्णता एक्सचेंजर्सच्या डिझाइनशी संबंधित आहे. अलीकडील अभ्यासात, वांगेट अल.5 मध्ये रॉड्सच्या टेंडम कॉन्फिगरेशनमध्ये रीअटॅचमेंट आणि को-डिटेचमेंट फ्लो स्टेटस आढळले. Liu et al.6 ने वेगवेगळ्या झुकाव कोनांसह बिल्ट-इन डबल यू-आकाराच्या ट्यूब बंडलसह आयताकृती चॅनेलमधील दाब कमी मोजले आणि एक संख्यात्मक मॉडेल सिम्युलेटिंग रॉड मीडियापोरस बंडलसह कॅलिब्रेट केले.
अपेक्षेप्रमाणे, अनेक कॉन्फिगरेशन घटक आहेत जे सिलेंडर बँकेच्या हायड्रॉलिक कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात: व्यवस्थेचा प्रकार (उदा., स्तब्ध किंवा इन-लाइन), सापेक्ष परिमाणे (उदा. खेळपट्टी, व्यास, लांबी), आणि झुकाव कोन, इतरांपैकी. अनेक लेखकांनी अलीकडील अभ्यासाच्या पॅरामीटरच्या पॅरामीटर्सच्या प्रभावांना कॅप्चर करण्यासाठी किमबिनेटच्या अभ्यासाचे मार्गदर्शन करण्यासाठी आयामहीन निकष शोधण्यावर लक्ष केंद्रित केले. .7 ने नियंत्रण मापदंड म्हणून युनिट सेलची लांबी वापरून, 103 आणि 104 मधील टेंडम आणि स्टॅगर्ड अॅरे आणि रेनॉल्ड्स नंबर वापरून एक प्रभावी सच्छिद्रता मॉडेल प्रस्तावित केले. स्नार्स्की8 ने पाण्याच्या बोगद्यातील सिलेंडरला जोडलेल्या ऍक्सेलरोमीटर आणि हायड्रोफोन्सपासून पॉवर स्पेक्ट्रमचा अभ्यास केला.9 ने याव एअरफ्लोमधील दंडगोलाकार रॉडभोवती भिंतीवरील दाब वितरणाचा अभ्यास केला. मित्याकोव्ह आणि इतर.10 ने स्टिरिओ PIV.Alam et al वापरून yawed सिलेंडर नंतर वेग फील्ड प्लॉट केले.11 ने टेंडम सिलेंडर्सचा सर्वसमावेशक अभ्यास केला, ज्यामध्ये रेनॉल्ड्स नंबर आणि व्होर्टेक्स शेडिंगवर भौमितिक गुणोत्तराच्या प्रभावांवर लक्ष केंद्रित केले. ते लॉकिंग, इंटरमिटंट लॉकिंग, नो लॉकिंग, सबहार्मोनिक लॉकिंग आणि शिअर लेयर रीअटॅचमेंट स्टडीजच्या रीअटॅचमेंट स्टेटसच्या रीअटॅचमेंट स्टडीजद्वारे रीअटॅचमेंट स्टेटसच्या रीअटॅचमेंट स्टडीजमध्ये पाच अवस्था ओळखण्यात सक्षम होते. प्रतिबंधित जांभई सिलेंडर.
सर्वसाधारणपणे, युनिट सेलचे हायड्रोलिक कार्यप्रदर्शन हे अंतर्गत संरचनेच्या कॉन्फिगरेशन आणि भूमितीवर अवलंबून असणे अपेक्षित आहे, सामान्यत: विशिष्ट प्रायोगिक मोजमापांच्या अनुभवजन्य सहसंबंधांद्वारे परिमाणित केले जाते. नियतकालिक घटकांनी बनलेल्या अनेक उपकरणांमध्ये, प्रत्येक सेलमध्ये प्रवाह नमुने पुनरावृत्ती होते आणि अशा प्रकारे, प्रतिनिधी पेशींशी संबंधित माहितीचा वापर या सर्व प्रकारच्या हायड्रॉलिक संरचनेच्या वर्तणुकीतील बहुविध संरचनेच्या हायड्रॉलिक रचनेद्वारे केला जाऊ शकतो. सामान्य संवर्धन तत्त्वे ज्या विशिष्टतेसह लागू केली जातात त्या विशिष्टतेची डिग्री अनेकदा कमी केली जाऊ शकते. एक विशिष्ट उदाहरण म्हणजे छिद्र प्लेटसाठी डिस्चार्ज समीकरण 15. झुकलेल्या रॉड्सच्या विशेष बाबतीत, बंदिस्त किंवा खुल्या प्रवाहात, एक मनोरंजक निकष सहसा साहित्यात उद्धृत केला जातो आणि डिझाइनरद्वारे वापरलेला प्रबळ हायड्रॉलिक, फ्रिक्वेंसी, ड्रॉप, फ्रिक्वेंसी, दबाव, इ. संपर्क करण्यासाठी.) सिलेंडरच्या अक्षाला लंब असलेल्या प्रवाह घटकाशी. याला सहसा स्वातंत्र्य तत्त्व म्हणून संबोधले जाते आणि असे गृहीत धरले जाते की प्रवाहाची गतिशीलता मुख्यतः इनफ्लो सामान्य घटकाद्वारे चालविली जाते आणि सिलिंडरच्या अक्षाशी संरेखित केलेल्या अक्षीय घटकाचा प्रभाव नगण्य आहे, साहित्यात या निकषावर कोणतेही प्रमाण नगण्य आहे. बर्‍याच प्रकरणांमध्ये ते प्रायोगिक सहसंबंधांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रायोगिक अनिश्चिततेमध्ये उपयुक्त अंदाज प्रदान करते. स्वतंत्र तत्त्वाच्या वैधतेवरील अलीकडील अभ्यासांमध्ये व्होर्टेक्स-प्रेरित कंपन16 आणि सिंगल-फेज आणि दोन-टप्प्यामध्ये सरासरी ड्रॅग417 समाविष्ट आहे.
सध्याच्या कामात, चार कलते दंडगोलाकार रॉड्सच्या आडवा रेषा असलेल्या चॅनेलमधील अंतर्गत दाब आणि दबाव ड्रॉपच्या अभ्यासाचे परिणाम सादर केले आहेत. कलतेचा कोन बदलून, भिन्न व्यास असलेल्या तीन रॉड असेंब्लीचे मोजमाप करा. एकूणच ध्येय म्हणजे रॉडच्या पृष्ठभागावरील दाब वितरण हे ओव्हरऑल चॅनेलच्या डेटाशी संबंधित आहे. चे समीकरण आणि स्वातंत्र्य तत्त्वाच्या वैधतेचे मूल्यमापन करण्यासाठी संवेग संवर्धनाचे तत्त्व. शेवटी, परिमाणविहीन अर्ध-प्रायोगिक सहसंबंध निर्माण केले जातात ज्याचा वापर समान हायड्रॉलिक उपकरणे डिझाइन करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
प्रायोगिक सेटअपमध्ये आयताकृती चाचणी विभागाचा समावेश आहे ज्याला अक्षीय पंख्याद्वारे हवा प्रवाह प्राप्त झाला आहे. चाचणी विभागात दोन समांतर मध्यवर्ती रॉड्स आणि दोन अर्ध-दांड्यांचा समावेश आहे, ज्यामध्ये चित्र 1e मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, सर्व समान व्यास आहेत. सेटअप
एक इनलेट विभाग (मिमीमध्ये लांबी). Openscad 2021.01, openscad.org. मुख्य चाचणी विभाग (mm मध्ये लांबी) वापरून b तयार करा. Openscad 2021.01 सह तयार केले, openscad.org c मुख्य चाचणी विभागाचे क्रॉस-सेक्शनल व्ह्यू (मिमीमध्ये लांबी). Openscad2th विभाग ओपनस्कॅड 2.0 ओपनस्कॅड 1 एमएम 0 ओपनस्कॅड 01.0 ओपनस्कॅड 2001 मध्ये ओपनस्कॅड 2021.01 ओपनस्कॅड 2021.01 वापरून तयार करा. Openscad 2021.01 सह तयार केलेले, openscad.org च्या चाचण्या विभागाचे एक्सप्लोड व्ह्यू e.Openscad 2021.01, openscad.org सह तयार केले.
वेगवेगळ्या व्यासाच्या रॉड्सच्या तीन संचांची चाचणी घेण्यात आली. तक्ता 1 मध्ये प्रत्येक केसची भौमितीय वैशिष्ट्ये सूचीबद्ध आहेत. रॉड्स एका प्रोट्रॅक्टरवर बसवल्या जातात जेणेकरून त्यांचा प्रवाह दिशेच्या सापेक्ष कोन 90° आणि 30° (आकृती 1b आणि 3) दरम्यान बदलू शकेल. सर्व रॉड्स स्टेनलेस स्टीलच्या बनविल्या जातात आणि त्यांच्यामध्ये समान अंतर राखण्यासाठी rop च्या मध्यभागी अंतर राखले जाते. चाचणी विभागाच्या बाहेर स्थित दोन स्पेसर.
आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे चाचणी विभागाचा इनलेट फ्लो रेट कॅलिब्रेटेड व्हेंचुरीद्वारे मोजला गेला आणि DP सेल हनीवेल SCX वापरून परीक्षण केले गेले. चाचणी विभागाच्या आउटलेटवरील द्रव तापमान PT100 थर्मामीटरने मोजले गेले आणि 45±1°C वर नियंत्रित केले गेले. चॅनेलच्या प्लॅनर ट्रीब्युलेन्स आणि प्लॅनर कॉमच्या स्तरावरील प्लॅनर कॉमर्सचा वेग कमी करणे सुनिश्चित करण्यासाठी. तीन मेटल स्क्रीनद्वारे पाण्याचा प्रवाह सक्तीने वळवला जातो. शेवटचा पडदा आणि रॉड दरम्यान अंदाजे 4 हायड्रॉलिक व्यासाचे सेटलिंग अंतर वापरले गेले आणि आउटलेटची लांबी 11 हायड्रॉलिक व्यास होती.
इनलेट फ्लो व्हेलॉसिटी (मिलीमीटरमध्ये लांबी) मोजण्यासाठी वापरलेला वेंचुरी ट्यूबचा योजनाबद्ध आकृती. Openscad 2021.01, openscad.org सह तयार केला आहे.
चाचणी विभागाच्या मध्यभागी असलेल्या 0.5 मिमी दाबाच्या टॅपद्वारे केंद्राच्या रॉडच्या एका चेहऱ्यावरील दाबाचे निरीक्षण करा. टॅपचा व्यास 5° कोनीय स्पॅनशी संबंधित आहे;म्हणून कोनीय अचूकता अंदाजे 2 ° आहे. आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, देखरेख केलेली रॉड त्याच्या अक्षांविषयी फिरविली जाऊ शकते.
प्रवाह सेटिंग्ज.चॅनेलच्या भिंती राखाडी रंगात दर्शविल्या जातात. प्रवाह डावीकडून उजवीकडे वाहतो आणि रॉडद्वारे अवरोधित केला जातो. लक्षात घ्या की दृश्य “A” रॉड अक्षावर लंब आहे. बाह्य रॉड्स बाजूकडील चॅनेलच्या भिंतींमध्ये अर्ध-एम्बेड केलेले आहेत. झुकावचा कोन मोजण्यासाठी एक प्रोट्रेक्टर वापरला जातो.
प्रयोगाचा उद्देश चॅनेल इनलेट आणि मध्यवर्ती रॉडच्या पृष्ठभागावरील दाब, \(\theta\) आणि \(\alpha\) मधील दाब कमी करणे आणि वेगवेगळ्या अजीमुथ्स आणि डिप्ससाठी मोजणे आणि त्याचा अर्थ लावणे हा आहे. परिणामांचा सारांश देण्यासाठी, विभेदक दाब आयलरच्या संख्येप्रमाणे आकारहीन स्वरूपात व्यक्त केला जाईल:
जिथे \(\rho \) द्रव घनता आहे, \({u}_{i}\) सरासरी इनलेट वेग आहे, \({p}_{i}\) हा इनलेट प्रेशर आहे आणि \({p }_{ w}\) रॉडच्या भिंतीवरील दिलेल्या बिंदूवर दबाव आहे. इनलेट वेग हे ओपनिंग व्हॅलव्हलच्या तीन वेगवेगळ्या श्रेणींच्या ओपनिंग रेंजमधून निर्धारित केले जाते. 10 m/s पर्यंत, चॅनल रेनॉल्ड्स क्रमांकाशी संबंधित, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (जेथे \(H\) ही चॅनेलची उंची आहे आणि \(\nu \) ही किनेमॅटिक व्हिस्कोसिटी आहे) 40,000 आणि 67,000 च्या दरम्यान आहे. रॉड {\u\i}\(रेंज/रेंज) संख्या (Reynolds) वरून 2500 ते 6500. वेंचुरीमध्ये रेकॉर्ड केलेल्या सिग्नलच्या सापेक्ष मानक विचलनाद्वारे अंदाजित अशांततेची तीव्रता सरासरी 5% आहे.
आकृती 4 \({Eu}_{w}\) चा अजिमथ कोन \(\theta\) सह संबंध दर्शविते, तीन डुबकी कोनांनी पॅरामीटराइज्ड, \(\alpha \) = 30°, 50° आणि 70°. मोजमाप तीन आलेखांमध्ये विभागले गेले आहेत त्यानुसार रॉडच्या व्यासानुसार रॉडची संख्या पाहिली जाऊ शकते, जी रॉडमध्ये आढळू शकते. प्रवाह दरावर अवलंबून. θ वरील सामान्य अवलंबित्व वर्तुळाकार अडथळ्याच्या परिमितीभोवती भिंतीच्या दाबाच्या नेहमीच्या प्रवृत्तीचे अनुसरण करते. प्रवाही कोनांवर, म्हणजे, θ 0 ते 90° पर्यंत, रॉड भिंतीचा दाब कमी होतो, किमान 90° वर पोहोचतो, जो सर्वात जास्त प्रवाहाच्या क्षेत्रामधील अंतराच्या समतुल्यतेशी संबंधित आहे. 90° ते 100° पर्यंत θ ची प्रेशर रिकव्हरी होते, त्यानंतर रॉड भिंतीच्या मागील सीमारेषेचा थर विभक्त झाल्यामुळे दाब एकसमान राहतो. लक्षात ठेवा की किमान दाबाच्या कोनात कोणताही बदल झालेला नाही, जो कोंडा इफेक्ट्स सारख्या समीप शिअर लेयरमधून संभाव्य अडथळा दुय्यम असल्याचे सूचित करतो.
वेगवेगळ्या झुकाव कोन आणि रॉड व्यासांसाठी रॉडच्या भोवतालच्या भिंतीच्या यूलर नंबरमध्ये फरक. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info सह तयार केले.
पुढीलमध्ये, आम्ही या गृहीतकावर आधारित परिणामांचे विश्लेषण करतो की यूलर संख्यांचा अंदाज केवळ भौमितिक मापदंडांवरून केला जाऊ शकतो, म्हणजे वैशिष्ट्य लांबी गुणोत्तर \(d/g\) आणि \(d/H\) (जेथे \(H\) चॅनेलची उंची आहे) आणि झुकाव \(\alpha \). d रॉड अक्षावर लंब असलेल्या इनलेट वेगाच्या प्रक्षेपणाद्वारे, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \).
इंटरमीडिएट रॉड पृष्ठभागाच्या पुढच्या भागावर मोजलेल्या दाबाचा विचार करूया, म्हणजे θ = 0. बर्नौलीच्या समीकरणानुसार, या स्थानावरील दाब\({p}_{o}\) पूर्ण करतो:
जेथे \({u}_{o}\) θ = 0 वर रॉड भिंतीजवळ द्रव वेग आहे आणि आम्ही तुलनेने लहान अपरिवर्तनीय नुकसान गृहीत धरतो. लक्षात ठेवा की गतिज उर्जा टर्ममध्ये डायनॅमिक प्रेशर स्वतंत्र आहे. जर \({u}_{o}\) रिकामे असेल (म्हणजे स्थिर स्थितीत), तर ती संख्या F4 वर अनलिग केली जाऊ शकते. (\theta =0\) परिणामी \({Eu}_{w}\) या मूल्याच्या अगदी जवळ आहे पण अगदी समान नाही, विशेषत: मोठ्या डिप कोनांसाठी. हे सूचित करते की रॉड पृष्ठभागावरील वेग \(\theta =0\) वर नाहीसा होत नाही, जो वर्तमान रेषांच्या वरच्या विक्षेपणामुळे दाबला जाऊ शकतो. लेक्शनने दुय्यम रीक्रिक्युलेशन तयार केले पाहिजे, तळाशी अक्षीय वेग वाढवला पाहिजे आणि शीर्षस्थानी वेग कमी केला पाहिजे. वरील विक्षेपणाची तीव्रता शाफ्टवरील इनलेट वेगाचे प्रक्षेपण आहे असे गृहीत धरून (म्हणजे \({u}_{i}\mathrm{cos}\alphacorres\) परिणाम आहे.
आकृती 5 समीकरणांची तुलना करते.(3) हे संबंधित प्रायोगिक डेटाशी चांगले सहमती दर्शवते. सरासरी विचलन 25% होते, आणि आत्मविश्वास पातळी 95% होती. लक्षात ठेवा की समीकरण. (3) स्वातंत्र्याच्या तत्त्वानुसार. त्याचप्रमाणे, आकृती 6 दाखवते की यूलरची पृष्ठभागावर {1} दाबाची संख्या {{101}रोपॉन्डरची पुनर्रचना करते. 80}\), आणि चाचणी विभागातून बाहेर पडताना, \({p}_{e}\), \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) च्या आनुपातिक ट्रेंडचे देखील अनुसरण करते. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, तथापि, गुणांक रॉड व्यासावर अवलंबून असतो, जो वाजवी आहे कारण नंतरचे हे वैशिष्ट्य निर्धारित करते की चॅनेलचा दबाव कमी होतो किंवा चॅनेलचा दाब कमी होतो. d विशिष्ट ठिकाणी. या चाचणी विभागात, छिद्राची भूमिका रॉड्समधील अंतराने खेळली जाते. या प्रकरणात, थ्रॉटलिंगच्या वेळी दाब लक्षणीयरीत्या कमी होतो आणि तो पाठीमागे विस्तारत असताना अंशतः पुनर्प्राप्त होतो. रॉड अक्षावर लंब असलेला अडथळा म्हणून प्रतिबंध विचारात घेतल्यास, पुढील आणि रीअर दरम्यान दबाव ड्रॉप 8 असे लिहिले जाऊ शकते:
जेथे \({c}_{d}\) θ = 90° आणि θ = 180° मधील आंशिक दाब पुनर्प्राप्ती स्पष्ट करणारा ड्रॅग गुणांक आहे, आणि \({A}_{m}\) आणि \ ({A}_{f}\) हा रॉड अक्षाशी लंब असलेला किमान मुक्त क्रॉस-सेक्शन आहे रॉड अक्षाशी लंब आहे \{__Ad} आणि त्याच्या rod अक्षाशी लंब आहे. =\ डावीकडे (g+d\उजवीकडे)/g\).संबंधित यूलर संख्या आहेत:
डिपचे फंक्शन म्हणून \(\theta =0\) येथे वॉल यूलर क्रमांक. हा वक्र समीकरणाशी संबंधित आहे.(3). Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info सह तयार केले आहे.
डिपसह \(\theta =18{0}^{o}\) (पूर्ण चिन्ह) आणि निर्गमन (रिक्त चिन्ह) मध्ये वॉल यूलर क्रमांक बदलतो. हे वक्र स्वतंत्रतेच्या तत्त्वाशी संबंधित आहेत, म्हणजे \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).Glot.up 5 सह तयार केले.
आकृती 7 हे \(d/g\) वर \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) चे अवलंबित्व दाखवते, कमाल चांगली सुसंगतता दर्शविते.(5). मिळवलेला ड्रॅग गुणांक \({c}_{d}=1.28\pm 0.02\) पातळीच्या 6% प्रमाणे समानता दर्शवते. चाचणी विभागाच्या इनलेट आणि आउटलेटमधील एकूण दबाव कमी समान ट्रेंडचे अनुसरण करते, परंतु वेगवेगळ्या गुणांकांसह जे बार आणि चॅनेलच्या आउटलेटमधील मागील जागेतील दाब पुनर्प्राप्ती लक्षात घेतात. संबंधित ड्रॅग गुणांक \({c}_{d}=1.00\pm 0.05\) आहे. 6% च्या आत्मविश्वास पातळीसह.
ड्रॅग गुणांक \(d/g\) रॉडच्या पुढे आणि मागे\(\left({Eu}_{0-180}\right)\) आणि चॅनेल इनलेट आणि आउटलेटमधील एकूण दाब ड्रॉपशी संबंधित आहे. राखाडी क्षेत्र हा परस्परसंबंधासाठी 67% आत्मविश्वास बँड आहे.
θ = 90° वर रॉडच्या पृष्ठभागावरील किमान दाब \({p}_{90}\) विशेष हाताळणीची आवश्यकता आहे. बर्नौलीच्या समीकरणानुसार, पट्ट्यांच्या दरम्यानच्या अंतरामधून चालू रेषेसह, मध्यभागी दाब\({p}_{g}\) आणि वेग\({u}_{g}\) च्या बिंदूशी संबंधित चॅनेलच्या मध्यभागी ({u}_{g}\) बिंदूशी संबंधित आहे. खालील घटक:
दाब \({p}_{g}\) मध्यबिंदू आणि भिंत यांच्यातील मध्यवर्ती रॉड विभक्त करणार्‍या अंतरावरील दाब वितरणाचे समाकलन करून θ = 90° वर रॉड पृष्ठभागाच्या दाबाशी संबंधित असू शकते (आकृती 8 पहा).शक्ती संतुलन 19 देते:
जेथे \(y\) मध्यवर्ती रॉड्समधील अंतराच्या मध्य बिंदूपासून रॉडच्या पृष्ठभागावर सामान्य समन्वय आहे आणि \(K\) ही स्थिती \(y\) वरच्या वर्तमान रेषेची वक्रता आहे. रॉड पृष्ठभागावरील दाबाच्या विश्लेषणात्मक मूल्यांकनासाठी, आम्ही असे गृहीत धरतो की \({u}_{g}\) एकसमान आहे आणि \(K\r\) रेषेनुसार \(के\\ उजवीकडे) समीकरण केले गेले आहे. संख्यात्मक गणना. रॉडच्या भिंतीवर, वक्रता रॉडच्या लंबवर्तुळाकार विभागाद्वारे निश्चित केली जाते \(\alpha \), म्हणजे \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (\n\0 वरील आकृती पहा, 8 वरील वक्र = y ची रेखा). ) सममितीमुळे, सार्वत्रिक समन्वय \(y\) वर वक्रता द्वारे दिली जाते:
वैशिष्ट्य क्रॉस-सेक्शनल व्ह्यू, समोर (डावीकडे) आणि वर (खाली). Microsoft Word 2019 सह तयार केलेले,
दुसरीकडे, वस्तुमानाचे संवर्धन करून, मापन स्थानावरील प्रवाहाला लंब असलेल्या विमानातील सरासरी वेग \(\langle {u}_{g}\rangle \) इनलेट वेगाशी संबंधित आहे:
जेथे \({A}_{i}\) हे चॅनल इनलेटवर क्रॉस-सेक्शनल फ्लो एरिया आहे आणि \({A}_{g}\) हे मापन स्थानावरील क्रॉस-सेक्शनल फ्लो एरिया आहे (चित्र 8 पहा) अनुक्रमे:
लक्षात घ्या की \({u}_{g}\) \(\langle {u}_{g}\rangle \) च्या बरोबरीचे नाही. खरेतर, आकृती 9 हे समीकरणानुसार मोजले जाणारे वेगाचे प्रमाण \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle\) दर्शवते. ओळखले, जे द्वितीय-क्रम बहुपदी द्वारे अंदाजे आहे:
चॅनेल सेंटर क्रॉस-सेक्शनच्या कमाल\({u}_{g}\) आणि सरासरी\(\langle {u}_{g}\rangle \) वेगांचे गुणोत्तर\(.\) घन आणि डॅश केलेले वक्र समीकरणांशी संबंधित आहेत.(5) आणि संबंधित गुणांकांची भिन्नता श्रेणी\(\up5 pm. %\n.4 www.p.lot.p.p. लॉट) सह. माहिती
आकृती 10 समीकरणाच्या प्रायोगिक परिणामांशी \({Eu}_{90}\) तुलना करते.(16). सरासरी सापेक्ष विचलन 25% होते, आणि आत्मविश्वास पातळी 95% होती.
\(\theta ={90}^{o}\) येथील वॉल यूलर क्रमांक).हा वक्र समीकरणाशी संबंधित आहे.(16).Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info सह तयार केले आहे.
त्याच्या अक्षाला लंब असलेल्या मध्यवर्ती रॉडवर कार्य करणारे निव्वळ बल \({f}_{n}\) खालीलप्रमाणे रॉड पृष्ठभागावरील दाब एकत्रित करून मोजले जाऊ शकते:
जेथे पहिला गुणांक चॅनेलमधील रॉडची लांबी आहे, आणि एकत्रीकरण 0 आणि 2π दरम्यान केले जाते.
पाण्याच्या प्रवाहाच्या दिशेने \({f}_{n}\) चे प्रक्षेपण वाहिनीच्या इनलेट आणि आउटलेटमधील दाबाशी जुळले पाहिजे, जोपर्यंत घर्षण रॉडला समांतर होत नाही आणि नंतरच्या भागाच्या अपूर्ण विकासामुळे संवेग प्रवाह असंतुलित होत नाही.त्यामुळे,
आकृती 11 समीकरणांचा आलेख दर्शविते.(20) सर्व प्रायोगिक परिस्थितींसाठी चांगला सहमती दर्शविते. तथापि, उजवीकडे थोडेसे 8% विचलन आहे, ज्याचे श्रेय दिले जाऊ शकते आणि चॅनेल इनलेट आणि आउटलेटमधील गती असमतोलाचा अंदाज म्हणून वापरले जाऊ शकते.
चॅनल पॉवर बॅलन्स. लाइन समीकरणाशी संबंधित आहे.(20). पिअर्सन सहसंबंध गुणांक 0.97 होता. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info सह तयार केले.
रॉडचा झुकणारा कोन बदलून, रॉडच्या पृष्ठभागाच्या भिंतीवरील दाब आणि चार कलते दंडगोलाकार रॉड्सच्या आडवा रेषांसह चॅनेलमधील दाब कमी मोजले गेले. तीन वेगवेगळ्या व्यासाच्या रॉड असेंब्लीची चाचणी घेण्यात आली. चाचणी केलेल्या रेनॉल्ड्स संख्या श्रेणीमध्ये, 2500 आणि 6500 च्या दरम्यान, पृष्ठभागाच्या मध्यवर्ती प्रवाहावर ई-फ्लोच्या मध्यवर्ती क्रमांकाच्या दाबाचा दर आहे. सिलेंडर्समध्ये दिसून आलेला ट्रेंड, रॉड्समधील पार्श्विक अंतरावर जास्तीत जास्त आणि कमीत कमी, सीमा स्तर विभक्त झाल्यामुळे मागील भागात पुनर्प्राप्त होतो.
चॅनेल आणि रॉड्सच्या वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाणांशी युलर क्रमांकाशी संबंधित अपरिवर्तनीय आयामहीन संख्या शोधण्यासाठी संवेग संवर्धन विचार आणि अर्ध-प्रायोगिक मूल्यमापन वापरून प्रायोगिक डेटाचे विश्लेषण केले जाते. ब्लॉकिंगची सर्व भौमितिक वैशिष्ट्ये रॉड व्यास आणि रॉड्स (रॉड्स आणि रॉड्स मधील अंतर) यांच्यातील गुणोत्तराने पूर्णपणे दर्शविली जातात.
स्वतंत्रतेचे तत्व बहुतेक युलर संख्यांसाठी वेगवेगळ्या ठिकाणी दाब दर्शविणारे आढळते, म्हणजे जर रॉडच्या सामान्य इनलेट वेगाच्या प्रक्षेपणाचा वापर करून दाब आकारहीन असेल, तर सेट डिप अँगलपासून स्वतंत्र असतो.याव्यतिरिक्त, वैशिष्ट्य प्रवाहाच्या वस्तुमान आणि गतीशी संबंधित आहे. संवर्धन समीकरणे सुसंगत आहेत आणि वरील अनुभवजन्य तत्त्वास समर्थन देतात. केवळ रॉड्समधील अंतरावरील रॉड पृष्ठभागाचा दाब या तत्त्वापासून किंचित विचलित होतो. परिमाणविहीन अर्ध-प्रायोगिक सहसंबंध तयार केले जातात ज्याचा वापर समान हायड्रॉलिक उपकरणांच्या डिझाइनसाठी केला जाऊ शकतो. अलीकडेच अहवाल दिलेला हायड्रॉलिक यंत्रसामग्रीचा समरूपता वापरला जातो. lics आणि hemodynamics20,21,22,23,24.
चाचणी विभागाच्या इनलेट आणि आउटलेटमधील दाब कमी करण्याच्या विश्लेषणातून एक विशेष मनोरंजक परिणाम उद्भवतो. प्रायोगिक अनिश्चिततेमध्ये, परिणामी ड्रॅग गुणांक एकता समान आहे, जे खालील अपरिवर्तनीय पॅरामीटर्सचे अस्तित्व दर्शवते:
समीकरणाच्या भाजकामध्ये \(\left(d/g+2\right)d/g\) आकार लक्षात घ्या. (23) समीकरणातील कंसातील परिमाण आहे.(4), अन्यथा रॉडला लंब असलेल्या किमान आणि मुक्त क्रॉस-सेक्शनने गणना केली जाऊ शकते, \({As}} आणि ही संख्या पुन्हा सुचवा. सध्याच्या अभ्यासाच्या मर्यादेत राहणे गृहित धरले आहे (चॅनेलसाठी 40,000-67,000 आणि रॉडसाठी 2500-6500). हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की जर चॅनेलच्या आत तापमानात फरक असेल तर त्याचा द्रव घनतेवर परिणाम होऊ शकतो. या प्रकरणात, युलर संख्येतील सापेक्ष बदलाचा अंदाज कमाल तपमानाच्या गुणाकाराने कमाल तपमानाच्या गुणाकाराने केला जाऊ शकतो.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., आणि Arbeiter, F. भिंतीवर वेगळ्या आकाराच्या फासळ्यांनी खडबडीत केलेल्या चॅनेलमध्ये उष्णता हस्तांतरण आणि दाब कमी मोजमाप. विशेषज्ञ. उष्णता हस्तांतरण 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., and Walsh, F. फ्लो सेल कॅरेक्टरायझेशन: फ्लो व्हिज्युअलायझेशन, प्रेशर ड्रॉप आणि आयताकृती चॅनेलमधील द्विमितीय इलेक्ट्रोड्समध्ये वस्तुमान वाहतूक.जे.इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री.सोशलिस्ट पार्टी.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. संकुचित क्रॉस-सेक्शन असलेल्या केशिकांमधील जामिन प्रभावाचे मुख्य मापदंड. जे.Gasoline.science.Britain.196, 107635 (2021).