Ροή σε αγωγούς Μόνιμη ροή (Αμετάβλητες με το χρόνο: ρ, C, T και P)

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΕΥΣΤΩΝ ΜΕ ΔΙΚΤΥΟ ΑΓΩΓΩΝ
Advertisements

Μετάδοση Θερμότητας με μεταφορά
Μετασχηματιστής λ/4 Μία από τις μεθόδους προσαρμογής είναι η παρεμβολή πριν από το φορτίο γραμμής μεταφοράς μήκους l/4 και κατάλληλης χαρακτηριστικής αντίστασης.
Εισαγωγή στη Μηχανική των Ρευστών
Διάγραμμα τάσης - παραμόρφωσης
ΠΕΔΙΟ ΡΟΗΣ ΡΕΥΣΤΟΥ Ροή Λάβας Ροή Νερού
Ερωτήσεις κατανόησης 8 η και 9 η διάλεξη Περιβαλλοντικής Γεωτεχνικής 10 &
Αρχή διατήρησης της μάζας – Εξίσωση συνέχειας
Μηχανική των Ρευστών Μηχανική ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Εισαγωγή στην Υπολογιστική Ανάλυση Φαινομένων Μεταφοράς με το FEMLAB.
ΡΟΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΕΡΕΑ ΣΩΜΑΤΑ
Δύναμη: αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων ή μεταξύ ενός σώματος και του περιβάλλοντός του (πεδίο δυνάμεων). Δυνάμεις επαφής Τριβή Τάσεις Βάρος Μέτρο και.
Thermal Hydraulics & Multiphase Flow Laboratory Μοντελοποίηση ροής στο κυκλοφορικό σύστημα Παναγιώτης Νεοφύτου Εργαστήριο Θερμοϋδραυλικής Ανάλυσης και.
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ
4.2 ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ.
Θεμελιώδεις Αρχές της Μηχανικής
Γραμμική παρεμβολή Γενικώς η λογική της στηρίζεται στην απλή μέθοδο των τριών ως εξής: Η αύξηση του x1 είναι κατά: Για αλλαγή του x ίση με: x2-x1 είχαμε.
Εξίσωση ενέργειας - Bernoulli
Σύντομη επανάληψη Υπολογισμός απωλειών φορτίου
Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων
Υδραυλική Φυσικές Ιδιότητες των Ρευστών
ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ Υδροστατική είναι το κεφάλαιο της Υδραυλικής που μελετά τους νόμους που διέπουν τα ρευστά όταν βρίσκονται σε ηρεμία.
Πίεση σε υγρό Ένα υγρό εξασκεί πίεση προς όλες τις διευθύνσεις
Φυσικές Διεργασίες Ι Ενότητα 6: Στερεές και ρευστοποιημένες κλίνες Χριστάκης Παρασκευά Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών.
5 ο ΕΘΝΙΚΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΤΗΣ ΕΕΔΥΠ ΞΑΝΘΗ, 6-9 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2005 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΣΡΟΗΣ ΦΕΡΤΩΝ ΥΛΩΝ ΣΤΗ ΛΙΜΝΗ ΒΙΣΤΩΝΙΔΑ Β.Γ. ΧΡΥΣΑΝΘΟΥ, Π.Κ. ΔΕΛΗΜΑΝΗ ΚΑΙ Γ.Σ. ΞΕΙΔΑΚΗΣ.
Μηχανική Ρευστών Ι Ενότητα 3: Είδη Ροής Νίκος Πελεκάσης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ.
Ενότητα: Μέτρηση ιξώδους ρευστών και συντελεστή οπισθέλκουσας Διδάσκοντες: Χριστάκης Παρασκευά, Αναπληρωτής Καθηγητής Δημήτρης Σπαρτινός, Λέκτορας Δ. Σωτηροπούλου,
ΜΕΤΡΗΣΗ ΡΟΗΣ ΑΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕ.ΤΡΟ.. Χαρακτηριστικά ρευστών Κάθε ρευστό έχει ένα μοναδικό σύνολο χαρακτηριστικών, μεταξύ των οποίων είναι: Πυκνότητα.
Ενότητα: Διάχυση Υγρών και Αερίων Διδάσκοντες: Χριστάκης Παρασκευά, Αναπληρωτής Καθηγητής Δημήτρης Σπαρτινός, Λέκτορας Δ. Σωτηροπούλου, Εργαστηριακό Διδακτικό.
Ενότητα: Στερεά και Ρευστοστερεά κλίνη Διδάσκοντες: Χριστάκης Παρασκευά, Αναπληρωτής Καθηγητής Δημήτρης Σπαρτινός, Λέκτορας Δ. Σωτηροπούλου, Εργαστηριακό.
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Εγγειοβελτιωτικά Έργα και Επιπτώσεις στο Περιβάλλον Ενότητα 3 : Βασικές Υδραυλικές και.
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΩΝ ΙΙ Έδρανα ολίσθησης Χ. Παπαδόπουλος ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ 1.
ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ (αιχμή και χρόνος που συμβαίνει) Ορθολογική Μέθοδος (Rational Method) Για λεκάνες απορροής μικρότερες.
1 Βάθος ριζοστρώματος Κίνηση του νερού στο έδαφος Διήθηση – Διηθητικότητα Διάρκεια άρδευσης Εύρος άρδευσης.
ΚΟΙΝΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΕΥΕ-ΕΕΔΥΠ ΒΟΛΟΣ, ΜΑΙΟΥ 2009 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΤΕΡΕΟΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΕΒΡΟΥ Β. ΚΙΤΣΙΚΟΥΔΗΣ.
6° ΕΘΝΙΚΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΤΗΣ ΕΕΔΥΠ XANIA, IOYNΙΟΥ 2007 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΥΠΩΝ ΟΛΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΟΥ ΔΕΛΤΑ Σ’ ΕΝΑΝ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ Χ. ΓΙΟΒΑΝΟΥΔΗΣ.
Ήχος και ομιλία Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Π. Παπαγιάννης
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ
Γραμμική παρεμβολή Γενικώς η λογική της στηρίζεται στην απλή μέθοδο των τριών ως εξής: Η αύξηση του x1 είναι κατά: Για αλλαγή του x ίση με: x2-x1 είχαμε.
ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ- ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ NAVIER STOKES
Βάθος ριζοστρώματος Κίνηση του νερού στο έδαφος
Μηχανική Ρευστών Ι Ενότητα 7: Θεμελιώδεις αρχές διατήρησης – Μάζα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ
Συστήματα κλειστών αγωγών υπό πίεση
ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΙΑ VISCOMETRY.
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Σύντομη επανάληψη Υπολογισμός απωλειών φορτίου
Ενότητα:Στερεά και Ρευστοστερεά Κλίνη
ΦΙΛΤΡΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ (σακόφιλτρα)
Εξίσωση ενέργειας - Bernoulli
2. Βασικές έννοιες από το μάθημα της Ρευστομηχανικής στο μάθημα της Υδραυλικής και εισαγωγικές έννοιες Δρ Μ.Σπηλιώτη Λέκτορα ΔΠΘ.
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ
ΧΑΡΑΞΗ ΔΙΚΤΥΟΥ: Στοχεύει στη συντομότερη διοχετευση του νερού από τη θέση των υδατ.πόρων στις υδροληψίες Συνήθης παροχή υδροληψίας qν = 6, 9, 12 lt/sec.
Φαινόμενα που επηρεάζουν:
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ
ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΞΑΕΡΙΣΤΗΡΩΝ - ΑΠΟΡΡΟΦΗΤΗΡΩΝ
Διάλεξη 2: Συστήματα 1ης Τάξης
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ
Πίεση Ρ Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ατμοσφαιρική πίεση,
Πυκνότητα Προσοχή στις μονάδες έκφρασης της πυκνότητας
Μετρητές ροής - Ροόμετρα
Ιδανικά ή τέλεια Πραγματικά ή ιξώδη
► ► ► Φυσικές και Χημικές Διεργασίες της Χημικής Τεχνολογίας Πρώτες
Ρυθμός ροής ή Παροχή  V (m3/s) ή M ή (kg/s)
Δυνάμεις αδράνειας û.de.ρ Re = =
Μετρητές ροής - Ροόμετρα
Πρόβλημα 1. Η πίεση του δικτύου ύδρευσης σε οικία είναι 4,5 atm
ΑΝΑΔΕΥΣΗ Αιώρηση σωματιδίων Ανάμιξη αναμίξων υγρών
ΣΟΦΙΑΝΟΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ
Σύντομη επανάληψη Υπολογισμός απωλειών φορτίου
Μεταγράφημα παρουσίασης:

Ροή σε αγωγούς Μόνιμη ροή (Αμετάβλητες με το χρόνο: ρ, C, T και P) Ασυμπίεστα ρευστά (υγρά) -du/dz τ du (F = - η.Α------) dz Νευτονικά ρευστά A Β Β-Β’ Α-Α’ A’ Β’

Στρωτή γραμμική ροή Παραβολική κατανομή της ταχύτητας Ανάπτυξη στρωτής ροής κατά την είσοδό της σε σωλήνα, οπτικοποίηση με τη μέθοδο φυσσαλίδων υδρογόνου.

Η ανάπτυξη της στρωτής ροής μετά την είσοδό του ρευστού σε σωλήνα εξαρτάται (είναι ανάλογη) από τη διάμετρο του αγωγού

 hf = ΔPf/ρ.g  ΔPf = ρ.g.hf

Η απώλεια ενέργειας σε αγωγό, λόγω τριβών, είναι ανάλογη του μήκους l του αγωγού, αντιστρόφως ανάλογη της διαμέτρου di του αγωγού και ανάλογη της κινητικής ενέργειας του ρευστού Κινητική ενέργεια ανά μονάδα μάζας ΔΡ = 8.jf.(l/di ).(ρ.û2/2) jf =Αδιάστατος παράγοντας τριβής f = 2jf συντελεστής τριβής Fanning f’ = 4.f = 8jf συντελεστής τριβής Blasius ή Darcy ή Moody hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) Γενικά hf = k.(û2/2g)

ΔΡ = 8.jf.(l/di ).(ρ.û2/2) e - βάθος εσοχών di – εσωτερική διάμετρος

Τοιχώματα "λείων" σωλήνων e < δ' Οι προεξοχές είναι πλήρως βυθισμένες στο στρωτό οριακό υπόστρωμα και ουδεμία επίδραση έχουν στην κατανομή των ταχυτήτων. δ - πάχος προστατε-υτικής ζώνη ή ιξώ-δους υποστρώματος Τοιχώματα τραχέων σωλήνων e>> δ' Η διατμητική τάση και κατ’ επέκταση η κατανομή ταχυτήτων επηρεάζονται Ο f εξαρτάται από το λόγο e/d i

Απότομη διεύρυνση ΓΕ – Γραμμή Ενεργειακής Κλίσης ΓΥΚ – Γραμμή Υδραυλικής Κλίσης hfe = ke.(û2/2g) Συντελεστής αντίστασης από τη διεύρυνση Η οπτικοποίηση της ροής ελήφθη από το Visualized flow, 1988. Ed. Japan Society of Mechanical Engineers. Pergamon Press

Μικρότερος συντελεστής αντίστασης Μικρότερη απώλεια ενέργειας Βαθμιαία διαστολή Μικρότερος συντελεστής αντίστασης  Μικρότερη απώλεια ενέργειας u1= 3-4cm/s u1=15-20 cm/s Οπτικοποίηση της ροής (Visualized flow, 1988. Ed. Japan Society of Mechanical Engineers. Pergamon Press.)

Εκροή hfe = ke.(û2/2g) ke.= 1  hfe = û2/2g

Απότομη συστολή hfc = kc.(û2/2g) Συντελεστής αντίστασης από τη συστολή

Συντελεστές τοπικών απωλειών εισόδου σε σωλήνα χωρίς προσαρμογή με στρογγυλευμένη είσοδο

Συντελεστές τοπικών απωλειών εισόδου σε σωλήνα εισερχόμενου στη δεξαμενή με στρογγυλευμένη είσοδο.

Ροή σε καμπύλη 90ο αλλαγής διεύθυνσης Visualized flow, 1988. Ed. Japan Society of Mechanical Engineers, Pergamon Press.

Ροή σε καμπύλη 90ο αλλαγής διεύθυνσης

Ισοδύναμο μήκος εξαρτήματος  Αντιστοιχεί σε μήκος σωλήνα διαμέτρου di με ίση απώλεια ενέργειας με το εξάρτημα

Οι τιμές σε μανομετρικό ύψος hf = k(û12/2g) Γ.Υ.Κ 9 m û2 û1 û1 û1<û2 û12/2g û12/2g û12/2g < û22/2g û22/2g ΓΕ – Γραμμή Ενεργειακής Κλίσης Οι τιμές σε μανομετρικό ύψος ΓΥΚ – Γραμμή Υδραυλικής Κλίσης

Πρόβλημα: Πλαστικός λείος αγωγός εσωτερικής διαμέτρου 10cm και μήκους 6m υδροδοτεί δεξαμενή με παροχή 5 m3/h. Μετά από 6 μήνες λειτουργίας στα τοιχώματα του αγωγού αποτέθηκε λίθος πάχους 1cm με απόλυτη τραχύτητα 1mm. Να βρεθεί η πτώση πίεσης που οφείλεται στο σχηματισμό λίθου. Δίνεται: ρνερου=1000kg/m3 και ηνερου=1.10-3 kg/m.s. Λύση: Re=u.di.ρ/η hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) Λείος σωλήνας: û = V/S = V/(πdi2/4 )= (5/3600)/(3,14.0,12/4)= 0,177m/s Re= 0,177.0,1.1000/10-3 = 17.693

 (Διάγραμμα Moody-Rouse) f’=0,027

Πρόβλημα: Πλαστικός λείος αγωγός εσωτερικής διαμέτρου 10cm και μήκους 6m υδροδοτεί δεξαμενή με παροχή 5 m3/h. Μετά από 6 μήνες λειτουργίας στα τοιχώματα του αγωγού αποτέθηκε λίθος πάχους 1cm με απόλυτη τραχύτητα 1mm. Να βρεθεί η πτώση πίεσης που οφείλεται στο σχηματισμό λίθου. Δίνεται: ρνερου=1000kg/m3 και ηνερου=1.10-3 kg/m.s. Λύση: Re=u.di.ρ/η hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) Λείος σωλήνας: û = V/S = V/(πdi2/4 )= (5/3600)/(3,14.0,12/4)= 0,177m/s Re= 0,177.0,1.1000/10-3 = 17.693  (Διάγραμμα Moody-Rouse) f’=0,027  hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) =0,027(6/0,1)(0,1772/2.9,81) = 0,0026m Σωλήνας με λιθίαση: û = V/S = V/(πdi2/4 )= (5/3600)/(3,14.0,082/4)= 0,276m/s Re= 0,177.0,1.1000/10-3 = 22.116 e/di=0,001/0,08= 0,0125

 (Διάγραμμα Moody-Rouse) f’= 0,044

Πρόβλημα: Πλαστικός λείος αγωγός εσωτερικής διαμέτρου 10cm και μήκους 6m υδροδοτεί δεξαμενή με παροχή 5 m3/h. Μετά από 6 μήνες λειτουργίας στα τοιχώματα του αγωγού αποτέθηκε λίθος πάχους 1cm με απόλυτη τραχύτητα 1mm. Να βρεθεί η πτώση πίεσης που οφείλεται στο σχηματισμό λίθου. Δίνεται: ρνερου=1000kg/m3 και ηνερου=1.10-3 kg/m.s. Λύση: Re=u.di.ρ/η hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) Λείος σωλήνας: û = V/S = V/(πdi2/4 )= (5/3600)/(3,14.0,12/4)= 0,177m/s Re= 0,177.0,1.1000/10-3 = 17.693  f’=0,027  hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) =0,027(6/0,1)(0,1772/2.9,81) = 0,0026m Σωλήνας με λιθίαση: û = V/S = V/(πdi2/4 )= (5/3600)/(3,14.0,082/4)= 0,276m/s  f’=0,044 Re= 0,177.0,1.1000/10-3 = 22.116 e/di=0,001/0,08= 0,0125  hf = 4.f.(l/di ).(û2/2g) =0,044(6/0,08)(0,2762/2.9,81) = 0,0128m  Δhf = 0,0128 – 0,0026= 0,0102m ή ΔΡ = 0,0102.1000.9,81= 100Ν/m2