Asante kwa kutembelea Nature.com.Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza kwamba utumie kivinjari kilichosasishwa (au zima hali ya uoanifu katika Internet Explorer).Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Majaribio yalifanywa katika chaneli ya mstatili iliyozuiwa na mistari ya mpito ya vijiti vinne vya silinda iliyoinamishwa. Shinikizo kwenye uso wa fimbo ya katikati na kushuka kwa shinikizo kwenye chaneli ilipimwa kwa kutofautiana kwa pembe ya mwelekeo wa fimbo. Mikusanyiko ya fimbo ya kipenyo tatu tofauti ilijaribiwa.Matokeo ya kipimo yanachambuliwa kwa kutumia kanuni ya uhifadhi wa kipenyo cha semi-empirili isiyo na kipenyo. s huzalishwa ambayo inahusiana na shinikizo katika maeneo muhimu ya mfumo na vipimo vya tabia ya fimbo. Kanuni ya uhuru hupatikana kwa kushikilia kwa namba nyingi za Euler zinazoonyesha shinikizo katika maeneo tofauti, yaani ikiwa shinikizo ni lisilo na kipimo kwa kutumia makadirio ya kasi ya ingizo ya kawaida kwa fimbo, seti hiyo haitegemei pembe ya kuzamisha.Uwiano wa nusu-empirical unaotokana unaweza kutumika kwa Usanifu wa majimaji sawa.
Vifaa vingi vya uhamishaji joto na wingi vinajumuisha seti ya moduli, chaneli au seli ambazo viowevu hupitia katika miundo changamano zaidi au kidogo ya ndani kama vile vijiti, vibafa, viingilio, n.k. Hivi majuzi, kumekuwa na nia mpya ya kupata ufahamu bora wa taratibu zinazounganisha usambazaji wa shinikizo la ndani na nguvu za wa ndani changamano na kushuka kwa shinikizo la jumla la moduli. Miongoni mwa mambo mengine, nyenzo za upanuzi wa sayansi ya upanuzi zimekuwa za upanuzi wa sayansi ya upanuzi. s, na uboreshaji mdogo wa vifaa. Masomo ya hivi karibuni ya majaribio ya usambazaji wa shinikizo la ndani na hasara ni pamoja na njia zilizopigwa na mbavu mbalimbali za umbo 1, seli za kinu ya electrokemikali 2, mfinyo wa kapilari 3 na vifaa vya sura ya kimiani 4.
Miundo ya ndani ya kawaida zaidi ni fimbo za silinda kupitia moduli za kitengo, zikiwa zimeunganishwa au zimetengwa.Katika vibadilisha joto, usanidi huu ni wa kawaida kwa upande wa ganda. Kushuka kwa shinikizo la upande wa ganda kunahusiana na muundo wa vibadilisha joto kama vile jenereta za mvuke, vikondomushi na vivukizi.Katika utafiti wa hivi majuzi, Wang et al.5 ilipata majimbo ya mtiririko wa kuunganishwa na kutenganisha kwa pamoja katika usanidi wa sanjari wa vijiti.Liu et al.6 walipima kushuka kwa shinikizo katika chaneli za mstatili kwa kutumia vifurushi viwili vya U-umbo lililojengwa ndani na pembe tofauti za mielekeo na kusawazisha modeli ya nambari inayoiga vifurushi vya fimbo na midia ya upenyo.
Kama inavyotarajiwa, kuna idadi ya vipengele vya usanidi vinavyoathiri utendaji wa majimaji ya benki ya silinda: aina ya mpangilio (km, iliyoyumba au iliyo ndani), vipimo vya jamaa (km, kipenyo, kipenyo, urefu), na pembe ya mwelekeo, miongoni mwa mengine. Waandishi kadhaa walilenga katika kutafuta vigezo visivyo na vipimo vya kuongoza miundo ili kunasa athari za pamoja za kigezo cha kijiometri.7 ilipendekeza kielelezo faafu cha porosity kwa kutumia urefu wa kisanduku cha kidhibiti kama kigezo cha kudhibiti, kwa kutumia sanjari na safu zilizokwama na nambari za Reynolds kati ya 103 na 104.Snarski8 ilisoma jinsi wigo wa nguvu, kutoka kwa viongeza kasi na haidrofoni zilizoambatishwa kwenye silinda katika handaki la maji, hutofautiana na mwelekeo wa mtiririko wa alclination.9 alisoma usambazaji shinikizo ukuta kuzunguka fimbo cylindrical katika airflow yaw.Mityakov et al.10 walipanga uga wa kasi baada ya silinda iliyopigwa kwa kutumia stereo PIV.Alam et al.11 ilifanya uchunguzi wa kina wa mitungi ya sanjari, ikizingatia athari za nambari ya Reynolds na uwiano wa kijiometri kwenye umwagaji wa vortex. Waliweza kutambua majimbo matano, ambayo ni kufuli, kufungia kwa vipindi, hakuna kufuli, kufuli kwa subharmonic na majimbo ya kurudisha safu ya shear. Masomo ya hivi karibuni ya nambari yameonyesha uundaji wa muundo wa mtiririko wa vortexlinde.
Kwa ujumla, utendaji wa majimaji wa seli ya kitengo unatarajiwa kutegemea usanidi na jiometri ya muundo wa ndani, kwa kawaida huhesabiwa kwa uunganisho wa majaribio ya vipimo maalum vya majaribio. Katika vifaa vingi vinavyojumuisha vipengele vya mara kwa mara, mifumo ya mtiririko inarudiwa katika kila seli, na hivyo, taarifa zinazohusiana na seli za mwakilishi zinaweza kutumika kueleza jumla ya tabia ya hydraulic ya muundo. inatumika mara nyingi inaweza kupunguzwa.Mfano wa kawaida ni usawa wa kutokwa kwa sahani ya orifice 15. Katika kesi maalum ya vijiti vilivyowekwa, iwe katika mtiririko mdogo au wazi, kigezo cha kuvutia kinachotajwa mara nyingi katika maandiko na kutumiwa na wabunifu ni ukubwa wa hydraulic kubwa (kwa mfano, kushuka kwa shinikizo, nguvu, umwagaji wa vortex kwa mzunguko wa mzunguko wa mzunguko wa mzunguko, nk). mara nyingi hurejelewa kama kanuni ya uhuru na inadhania kwamba mienendo ya mtiririko inaendeshwa hasa na sehemu ya kawaida ya uingiaji na kwamba athari ya sehemu ya axial iliyoambatanishwa na mhimili wa silinda haiwezi kuchukuliwa. Umuhimu wa kanuni huru ni pamoja na mtetemo unaotokana na vortex16 na awamu moja na wastani wa awamu mbili buruta417.
Katika kazi ya sasa, matokeo ya utafiti wa shinikizo la ndani na kushuka kwa shinikizo kwenye chaneli yenye mstari wa kuvuka wa vijiti vinne vya silinda vinavyoelekea huwasilishwa.Pima makusanyiko ya fimbo tatu na kipenyo tofauti, kubadilisha angle ya mwelekeo.Lengo la jumla ni kuchunguza utaratibu ambao usambazaji wa shinikizo kwenye uso wa fimbo unahusiana na kushuka kwa shinikizo la jumla katika njia. um ili kutathmini uhalali wa kanuni ya uhuru. Hatimaye, uunganisho wa nusu-empirical usio na kipimo hutolewa ambao unaweza kutumika kuunda vifaa sawa vya majimaji.
Usanidi wa majaribio ulijumuisha sehemu ya majaribio ya mstatili ambayo ilipokea mtiririko wa hewa uliotolewa na feni ya axial. Sehemu ya jaribio ina sehemu inayojumuisha vijiti viwili vya kati vilivyolingana na vijiti viwili vya nusu vilivyopachikwa kwenye kuta za kituo, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1e, kipenyo sawa. Kielelezo 1a-e kinaonyesha jiometri ya kina na vipimo vya usanidi wa kila sehemu ya 3 ya usanidi wa majaribio.
sehemu ya Kuingiza (urefu katika mm).Unda b kwa kutumia Openscad 2021.01, openscad.org.Sehemu kuu ya majaribio (urefu katika mm).Imeundwa na Openscad 2021.01, openscad.org c Mwonekano wa sehemu mbalimbali wa sehemu kuu ya jaribio (urefu katika mm).Imeundwa kwa kutumia Openscad 2021, 2021.000 Openscad.1.org. 021.01, mwonekano uliolipuka wa sehemu ya majaribio ya openscad.org e.Imeundwa kwa Openscad 2021.01, openscad.org.
Seti tatu za vijiti vya kipenyo tofauti zilijaribiwa.Jedwali la 1 linaorodhesha sifa za kijiometri za kila kesi.Vijiti vimewekwa kwenye protractor ili angle yao kuhusiana na mwelekeo wa mtiririko inaweza kutofautiana kati ya 90 ° na 30 ° (Takwimu 1b na 3). Fimbo zote zinafanywa kwa chuma cha pua na zinazingatia kudumisha sehemu ya fimbo sawa na umbali wa nje wa sehemu ya mtihani.
Kiwango cha mtiririko wa kiingilio cha sehemu ya mtihani kilipimwa kwa venturi iliyorekebishwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2, na kufuatiliwa kwa kutumia DP Cell Honeywell SCX. Joto la maji kwenye sehemu ya sehemu ya mtihani lilipimwa kwa kipimajoto cha PT100 na kudhibitiwa kwa 45 ± 1 ° C. Ili kuhakikisha usambazaji wa kasi ya mpango na kupunguza kiwango cha mtiririko wa maji ya turbutt kwenye skrini ya kuingilia kwa turbutt ya turbutt ya turbutt. umbali wa takriban vipenyo 4 vya majimaji ulitumika kati ya skrini ya mwisho na fimbo, na urefu wa sehemu ya kutolea nje ulikuwa vipenyo 11 vya majimaji.
Mchoro wa kimpango wa mrija wa Venturi unaotumika kupima kasi ya ingizo (urefu katika milimita).Imeundwa na Openscad 2021.01, openscad.org.
Fuatilia shinikizo kwenye moja ya nyuso za fimbo ya katikati kwa njia ya bomba la shinikizo la 0.5 mm katikati ya ndege ya sehemu ya mtihani. Kipenyo cha bomba kinalingana na span ya 5 °;kwa hiyo usahihi wa angular ni takriban 2 °. Fimbo iliyofuatiliwa inaweza kuzungushwa kuhusu mhimili wake, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Tofauti kati ya shinikizo la uso wa fimbo na shinikizo kwenye mlango wa sehemu ya mtihani hupimwa na tofauti ya mfululizo wa DP Cell Honeywell SCX. Tofauti hii ya shinikizo hupimwa kwa kila mpangilio wa bar, tofauti ya mtiririko \ \\ kasi, azimuta angle ( angle ya azimuta) ( \\ angle ya mwelekeo) ( \\ azimuta angle) tofauti
Mipangilio ya mtiririko.Kuta za idhaa zinaonyeshwa kwa rangi ya kijivu. Mtiririko hutiririka kutoka kushoto kwenda kulia na huzuiwa na fimbo. Kumbuka kwamba mtazamo "A" ni wa pembeni kwa mhimili wa fimbo. Fimbo za nje zimepachikwa nusu kwenye kuta za chaneli ya upande. Protractor hutumika kupima pembe ya mwelekeo \(\alpha \).Imeundwa kwa Openscad.12.0
Madhumuni ya jaribio ni kupima na kutafsiri kushuka kwa shinikizo kati ya viingilio vya chaneli na shinikizo kwenye uso wa fimbo ya katikati, \(\theta\) na \(\alpha\) kwa azimuth na dips tofauti. Ili kufupisha matokeo, shinikizo la tofauti litaonyeshwa kwa fomu isiyo na kipimo kama nambari ya Euler:
ambapo \(\rho \) ni msongamano wa giligili, \({u}_{i}\) ni kasi ya wastani ya ingizo, \({p}_{i}\) ni shinikizo la ingizo, na \({p }_{ w}\) ni shinikizo katika sehemu fulani kwenye ukuta wa fimbo. Kasi ya ingizo imewekwa ndani ya safu tatu tofauti za leti, inayolingana na safu ya m 6, inayolingana na safu 1 ya m. kwa nambari ya kituo cha Reynolds, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (ambapo \(H\) ni urefu wa chaneli, na \(\nu \) ni mnato wa kinematic) kati ya 40,000 na 67,000.Nambari ya fimbo ya Reynolds (\(Re\equiv {0} 5) kutoka safu ya 5 hadi 0/_nu. kiwango cha msukosuko kinachokadiriwa na mkengeuko wa kawaida wa mawimbi uliorekodiwa kwenye venturi ni 5% kwa wastani.
Kielelezo cha 4 kinaonyesha uwiano wa \({Eu}_{w}\) na pembe ya azimuth \(\theta \), iliyoainishwa na pembe tatu za kuchovya, \(\alpha \) = 30°, 50° na 70° .Vipimo vimegawanywa katika grafu tatu kulingana na kipenyo cha fimbo. Inaweza kuonekana kuwa kutokuwa na uhakika wa kiwango cha mtiririko wa majaribio ni kutokuwa na uhakika wa kiwango cha utegemezi, kiwango cha utegemezi wa jumla. θ hufuata mwenendo wa kawaida wa shinikizo la ukuta karibu na mzunguko wa kizuizi cha mviringo. Katika pembe zinazoelekea mtiririko, yaani, θ kutoka 0 hadi 90 °, shinikizo la ukuta wa fimbo hupungua, kufikia kiwango cha chini cha 90 °, ambayo inalingana na pengo kati ya vijiti ambapo kasi ni kubwa zaidi kutokana na mapungufu ya eneo la mtiririko. sare kutokana na mgawanyiko wa safu ya mpaka wa nyuma wa ukuta wa fimbo. Kumbuka kuwa hakuna mabadiliko katika angle ya shinikizo la chini, ambayo inaonyesha kuwa usumbufu unaowezekana kutoka kwa tabaka za karibu za shear, kama vile athari za Coanda, ni za pili.
Tofauti ya nambari ya Euler ya ukuta unaozunguka fimbo kwa pembe tofauti za mwelekeo na vipenyo vya fimbo. Imeundwa na Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Katika ifuatayo, tunachanganua matokeo kulingana na dhana kwamba nambari za Euler zinaweza kukadiriwa tu kwa vigezo vya kijiometri, yaani uwiano wa urefu wa kipengele \(d/g\) na \(d/H\) (ambapo \(H\) ni urefu wa chaneli) na mwelekeo \(\alpha \).Kanuni maarufu ya vitendo ya kidole gumba inasema kwamba muundo wa kiowevu kwenye mdundo wa mduara wa mdundo wa mkato huamuliwa kwa kila mdundo wa mdundo kwa kulazimisha mtiririko mhimili wa fimbo, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \) .Hii wakati mwingine huitwa kanuni ya uhuru.Moja ya malengo ya uchanganuzi ufuatao ni kuchunguza ikiwa kanuni hii inatumika kwa kesi yetu, ambapo mtiririko na vizuizi vimefungwa ndani ya njia zilizofungwa.
Hebu tuzingatie shinikizo lililopimwa mbele ya uso wa fimbo ya kati, yaani θ = 0.Kulingana na mlinganyo wa Bernoulli, shinikizo katika nafasi hii\({p}_{o}\) inatosheleza:
ambapo \({u}_{o}\) ni kasi ya kiowevu karibu na ukuta wa fimbo kwa θ = 0, na tunadhania hasara ndogo kiasi zisizoweza kutenduliwa. Kumbuka kwamba shinikizo linalobadilika linajitegemea katika neno la nishati ya kinetiki. Ikiwa \({u}_{o}\) ni tupu (yaani hali iliyotuama), nambari za Euler zinapaswa kuunganishwa. Hata hivyo, matokeo ya 4 ({\\) yanaweza kuzingatiwa katika \\{{\\\\\) \(\\) inaweza kuzingatiwa \\ {\\\) inaweza kuzingatiwa \\ {\\\) inaweza kuzingatiwa. Eu}_{w}\) iko karibu na lakini si sawa kabisa na thamani hii, hasa kwa pembe kubwa zaidi za kuzamisha.Hii inapendekeza kwamba kasi kwenye uso wa fimbo haipotei kwa \(\theta =0\), ambayo inaweza kukandamizwa na mchepuko wa juu wa mistari ya sasa inayoundwa na tilt ya fimbo. Kwa vile mtiririko umefungwa kwenye sehemu ya juu ya mtihani, mgawanyiko huu unapaswa kuongezeka kwa sehemu ya juu na ya chini ya reflex. chini na kupunguza kasi ya juu. Kwa kuchukulia kwamba ukubwa wa mchepuko ulio hapo juu ni makadirio ya kasi ya kuingiza kwenye shimoni (yaani \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), matokeo ya nambari ya Euler yanayolingana ni:
Kielelezo cha 5 kinalinganisha milinganyo.(3) Inaonyesha makubaliano mazuri na data ya majaribio inayolingana. Mkengeuko wa wastani ulikuwa 25%, na kiwango cha kujiamini kilikuwa 95%. Kumbuka kwamba mlinganyo huo.(3) Sambamba na kanuni ya uhuru. Vile vile, Mchoro wa 6 unaonyesha kuwa nambari ya Euler inalingana na shinikizo kwenye sehemu ya nyuma,{1} na sehemu ya nyuma ya {0} {0} ya jaribio la \\{0}\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\'\\'\\]\\\\\\\\\\\\\\\\\nananana\r\ \\ \\ \\ \\ ya \\ \\ \\ \\ \\ wa" ya 6 6 wa\" ya zamani, {0}(0}), \0} (0}p} gment, \({p}_{e}\), Pia hufuata mwelekeo sawia na \({\mathrm{sin}}}^{2}\alpha \) .Katika hali zote mbili, hata hivyo, mgawo hutegemea kipenyo cha fimbo, ambayo ni sawa kwa vile mwisho huamua eneo lililozuiliwa. Kipengele hiki ni sawa na kushuka kwa shinikizo la sahani ya orifice, sehemu ya mtiririko wa njia iliyopunguzwa, mahali ambapo mtiririko ni sehemu mahususi. kuchezwa na pengo kati ya vijiti. Katika hali hii, shinikizo hushuka kwa kiasi kikubwa kwenye mshituko na hurejea kwa kiasi inapopanuka kuelekea nyuma. Kwa kuzingatia kizuizi kama kizuizi kinachoendana na mhimili wa fimbo, kushuka kwa shinikizo kati ya sehemu ya mbele na ya nyuma ya fimbo inaweza kuandikwa kama 18:
ambapo \({c}_{d}\) ni mgawo wa buruta unaoelezea urejeshaji wa kiasi cha shinikizo kati ya θ = 90° na θ = 180°, na \({A}_{m}\) na \ ({A}_{f}\) ni sehemu ya chini isiyolipishwa ya sehemu kwa kila urefu wa kitengo perpendi kwa mhimili wa fimbo{A_{} {m}\uhusiano{_}{}\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\n\m \\} yake \\)\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\m\m \\) yake \\\\)\\\}" yake \ Kushoto (g+d\kulia)/g\).Nambari zinazolingana za Euler ni:
Nambari ya Wall Euler katika \(\theta =0\) kama chaguo la kukokotoa. Mviringo huu unalingana na mlinganyo.(3).Imeundwa na Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Nambari ya Wall Euler inabadilika, katika \(\theta =18{0}^{o}\) (ishara kamili) na kutoka (alama tupu) na dip.Miviringo hii inalingana na kanuni ya uhuru, yaani \(Eu\propto {\mathrm{sin}}}^{2}\alpha \).Imeundwa na Gnuplot.www.info.gnu.
Kielelezo cha 7 kinaonyesha utegemezi wa \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}}^{2}\alpha \) kwenye \(d/g\), inayoonyesha uthabiti Bora uliokithiri.(5).Kigawo cha kukokota kilichopatikana ni \({c}_{d}=1.28\pm 0.02}) kikiwa na kiwango cha kuaminika sawa cha 7 pia kwa kiwango cha 7% kwa kiwango cha kuaminika. kuruhusu na kutoa sehemu ya jaribio hufuata mwelekeo sawa, lakini kwa vigawo tofauti vinavyozingatia urejeshaji wa shinikizo katika nafasi ya nyuma kati ya upau na kituo cha kutoa chaneli.Kiwimbi kinacholingana cha kukokota ni \({c}_{d}=1.00\pm 0.05\) na kiwango cha kujiamini cha 67%.
Mgawo wa kukokota unahusiana na \(d/g\) kushuka kwa shinikizo mbele na aft ya fimbo\(\kushoto({Eu}_{0-180}\kulia)\) na jumla ya kushuka kwa shinikizo kati ya njia ya kuingilia na kutoka.Eneo la kijivu ni mkanda wa kutegemewa wa 67% wa uunganisho.Imeundwa na Gnuplot, www.gnuplot.
Shinikizo la chini \ ({p} _ {90} \) juu ya uso wa fimbo kwa θ = 90 ° inahitaji utunzaji maalum.Kuweka kwa equation ya Bernoulli, kando ya mstari wa sasa kupitia pengo kati ya baa, shinikizo katikati \ ({p} _ {g} \ \ \ ing \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (sanjari na katikati ya kituo) inahusiana na mambo yafuatayo:
Shinikizo \({p}_{g}\) inaweza kuhusishwa na shinikizo la uso wa fimbo kwa θ = 90 ° kwa kuunganisha usambazaji wa shinikizo juu ya pengo la kutenganisha fimbo ya kati kati ya katikati na ukuta (angalia Mchoro 8).Usawa wa nguvu hutoa 19:
ambapo \(y\) ni uratibu wa kawaida kwa uso wa fimbo kutoka sehemu ya katikati ya pengo kati ya vijiti vya kati, na \(K\) ni mzingo wa mstari wa sasa kwenye nafasi \(y\).Kwa tathmini ya uchanganuzi ya shinikizo kwenye uso wa fimbo, tunadhania kwamba \({u}_{g}\) ni sare na \(K\left) kama mstari wa ver(y) umebainishwa kama ver(y) Kwenye ukuta wa fimbo, mpindano hubainishwa na sehemu ya duaradufu ya fimbo kwenye pembe \(\alpha \), yaani \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (ona Kielelezo 8).Kisha, kuhusu t rymme = t stream = , kuhusu t rymme = , kuhusu \ t rymme = , kuhusu t rym = curvature kwenye uratibu wa ulimwengu \(y\) imetolewa na:
Inaangazia mwonekano wa sehemu-mbali, mbele (kushoto) na juu (chini).Imeundwa kwa kutumia Microsoft Word 2019,
Kwa upande mwingine, kwa kuhifadhi wingi, kasi ya wastani katika ndege inayolingana na mtiririko katika eneo la kipimo \(\langle {u}_{g}\rangle \) inahusiana na kasi ya ingizo:
ambapo \({A}_{i}\) ni eneo la mtiririko wa sehemu mtambuka kwenye ingizo la chaneli na \({A}_{g}\) ni eneo la mtiririko wa sehemu mtambuka katika eneo la kipimo (ona Mchoro 8) mtawalia na:
Kumbuka kuwa \({u}_{g}\) si sawa na \(\langle {u}_{g}\rangle \).Kwa hakika, Kielelezo cha 9 kinaonyesha uwiano wa kasi \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \), unaokokotwa kwa mlingano.(10)–(14), iliyopangwa kulingana na uwiano wa programu, kulingana na diski inaweza kutambuliwa\ iliyounganishwa na polynomial ya daraja la pili:
Uwiano wa kasi ya juu\({u}_{g}\) na wastani\(\lango {u}_{g}\rangle \) ya sehemu mtambuka ya kituo\(.\) Mikondo thabiti na yenye misuli inalingana na milinganyo.(5) na anuwai ya viambatanisho vinavyolingana\(\pm 25\5.plonu.plot.www.plot.plot).
Kielelezo cha 10 kinalinganisha \({Eu}_{90}\) na matokeo ya majaribio ya mlingano.(16).Mkengeuko wastani wa wastani ulikuwa 25%, na kiwango cha kuaminika kilikuwa 95%.
Nambari ya Wall Euler katika \(\theta ={90}^{o}\).Mwingo huu unalingana na mlinganyo.(16).Imeundwa na Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Nguvu ya wavu \({f}_{n}\) inayotenda kwenye fimbo ya kati perpendicular kwa mhimili wake inaweza kuhesabiwa kwa kuunganisha shinikizo kwenye uso wa fimbo kama ifuatavyo:
ambapo mgawo wa kwanza ni urefu wa fimbo ndani ya kituo, na ushirikiano unafanywa kati ya 0 na 2π.
Makadirio ya \({f}_{n}\) katika mwelekeo wa mtiririko wa maji yanapaswa kuendana na shinikizo kati ya njia ya kuingilia na kutoka kwa chaneli, isipokuwa msuguano unaofanana na fimbo na mdogo kwa sababu ya kutokamilika kwa sehemu ya baadaye Mzunguko wa kasi hauna usawa.Kwa hiyo,
Kielelezo cha 11 kinaonyesha mchoro wa milinganyo.(20) ilionyesha kukubaliana vizuri kwa hali zote za majaribio.Hata hivyo, kuna mkengeuko kidogo wa 8% upande wa kulia, ambao unaweza kuhusishwa na kutumika kama makadirio ya usawa wa kasi kati ya mlango wa kuingilia na kutoka.
Salio la nishati ya kituo. Laini inalingana na mlingano.(20).Kigawo cha uwiano cha Pearson kilikuwa 0.97.Imeundwa kwa Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Kutofautisha pembe ya mwelekeo wa fimbo, shinikizo kwenye ukuta wa uso wa fimbo na kushuka kwa shinikizo kwenye chaneli na mistari inayopita ya vijiti vinne vya silinda vilipimwa. Makusanyiko matatu ya fimbo ya kipenyo tofauti yalijaribiwa. Katika safu ya nambari iliyojaribiwa ya Reynolds, kati ya 2500 na 6500, kiwango cha juu cha Euler. Mwelekeo wa kiwango cha juu hufuata mkondo wa Euler. mbele na kiwango cha chini katika pengo la upande kati ya vijiti, kurejesha sehemu ya nyuma kwa sababu ya mgawanyiko wa safu ya mpaka.
Data ya majaribio huchanganuliwa kwa kutumia mazingatio ya uhifadhi wa kasi na tathmini za nusu-jaribio ili kupata nambari zisizobadilika zisizo na kipimo ambazo huhusisha nambari za Euler na vipimo vya tabia vya chaneli na vijiti. Vipengele vyote vya kijiometri vya kuzuia vinawakilishwa kikamilifu na uwiano kati ya kipenyo cha fimbo na pengo kati ya vijiti (kiwima) na urefu wa kituo (wima).
Kanuni ya uhuru hupatikana kwa kushikilia nambari nyingi za Euler zinazoonyesha shinikizo katika maeneo tofauti, yaani, ikiwa shinikizo ni lisilo na kipimo kwa kutumia makadirio ya kasi ya ingizo ya kawaida kwa fimbo, seti hiyo haitegemei pembe ya kuzamisha.Kwa kuongeza, kipengele kinahusiana na wingi na kasi ya mtiririko Milinganyo ya uhifadhi ni thabiti na inaunga mkono kanuni ya majaribio ya hapo juu. Shinikizo la uso wa fimbo tu kwenye pengo kati ya vijiti hupotoka kidogo kutoka kwa kanuni hii. Uwiano wa nusu-empirical usio na kipimo huzalishwa ambayo inaweza kutumika kutengeneza vifaa sawa vya hydraulic. Mbinu hii ya classical iliyoripotiwa hivi karibuni na matumizi sawa ya hydraulic hedrodynamics ni sawa S20,21,22,23,24.
Matokeo ya kuvutia hasa yanatokana na uchanganuzi wa kushuka kwa shinikizo kati ya sehemu ya kuingiza na kutoka kwa sehemu ya jaribio. Ndani ya kutokuwa na uhakika wa majaribio, mgawo unaotokana wa kukokota unalingana na umoja, ambao unaonyesha kuwepo kwa vigezo vifuatavyo visivyobadilika:
Kumbuka ukubwa \(\kushoto(d/g+2\kulia)d/g\) katika kipunguzo cha mlinganyo.(23) ni ukubwa katika mabano katika mlingano.(4), vinginevyo inaweza kuhesabiwa kwa kiwango cha chini kabisa na kisicholipishwa cha mgawanyiko perpendicular kwa fimbo, \({A}_{m}}\) na {} zinaonyesha nambari za zamani ndani ya safu ya visanduku \(A) na \(yn) zinazopendekezwa \(A)__ ya utafiti wa sasa (40,000-67,000 kwa njia na 2500-6500 kwa fimbo) .Ni muhimu kutambua kwamba ikiwa kuna tofauti ya joto ndani ya kituo, inaweza kuathiri wiani wa maji.Katika kesi hii, mabadiliko ya jamaa katika idadi ya Euler inaweza kukadiriwa kwa kuzidisha mgawo wa upanuzi wa joto kwa tofauti ya juu ya joto inayotarajiwa.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., na Arbeiter, F. Vipimo vya uhamisho wa joto na kushuka kwa shinikizo katika chaneli iliyochochewa na mbavu zenye umbo tofauti ukutani.expert.Heat Transfer 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., na Walsh, F. Uainishaji wa seli za mtiririko: taswira ya mtiririko, kushuka kwa shinikizo, na usafiri wa wingi katika elektrodi zenye mwelekeo-mbili katika chaneli za mstatili.J.Electrochemistry.Chama cha Ujamaa.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Vigezo muhimu vya madoido ya Jamin katika kapilari zilizo na sehemu-tofauti zilizobana.J.Petroli.sayansi.Uingereza.196, 107635 (2021).