Uitwaai-wrywingsfaktor vir laminêre vloei: wat, hoe om te vind, grafiek, verskillende entiteite


In hierdie artikel sal ons die waaierwrywingsfaktor vir laminêre vloei bespreek. Laminêre vloei is die eenvoudigste vorm van vloei waarin die lae vloeistof nie met mekaar sny nie.  

Die vloeistoflae vloei baie glad in 'n laminêre vloei, daar is ook twee ander tipes vloei wat ons in detail in hierdie artikel sal bespreek. Ons sal eers oor laminêre vloei, verbygaande vloei en turbulente vloei bespreek. Ons sal ook oor hul eiendomme bespreek. Dan sal ons praat oor 'n dimensielose getal wat as Reynold se getal genoem word.

Wat is laminêre vloei?

'n Laminêre vloei is 'n tipe vloei waarin die vloeistof op 'n baie gladde manier beweeg en die lae vloeistof nie mekaar sny nie en eerder in parallelle lyne vloei.

Om te kyk of 'n vloei laminêr is of nie, gebruik ons ​​Reynold se nommer. Dit is 'n dimensielose getal wat ons vertel van die tipe vloei, of dit turbulent of oorgangs- of laminêre vloei is. In latere afdeling van hierdie artikel gaan ons oor Reynold se getal bestudeer.

waaierwrywingsfaktor vir laminêre vloei
Beeld: Beide laminêre vloei en turbulente vloei

Image krediete: Kevin PayraviClose-up van Horseshoe FallsCC BY-SA 3.0

Wat is Reynold se nommer?

Reynold se getal is 'n dimensielose getal wat ons help om die tipe vloeistofvloei te vind. Die vloei kan dalk laminêr, turbulent of oorgangsvloei. Dit is baie belangrik om die tipe vloei te ken tydens die hantering van vloeistofmasjinerie.

Om die waarde van Laminêre vloei te vind, benodig ons die vloeistof se kinematiese viskositeit, digtheid van die vloeistof en die snelheid van die vloeistof waarmee dit vloei. Die Reynold se nommer kan ook gebruik word om die wrywingsverliese in die pyp te vind. Ons sal meer oor Laminêre vloei in hierdie artikel bestudeer.

Wat is Fanning-faktor?

Soos Reynold se getal, is Fanning-faktor ook 'n dimensielose getal wat gebruik word terwyl berekeninge in kontinuummeganika se berekeninge uitgevoer word.

Dit kan gedefinieer word as die verhouding tussen die plaaslike skuifspanning tot die plaaslike vloeikinetiese energie van die vloeistof. Wiskundig kan waaifaktor gegee word deur die volgende formule-

waar,

f is die Fanning-faktor

Tau is die plaaslike skuifspanning

u is die massavloeisnelheid

Rho is die digtheid van die vloeistof.

Wat is die waaifaktor vir laminêre vloei?

Ons het in die bogenoemde afdelings oor beide waaifaktor en laminêre vloei bespreek. Kom ons kyk nou wat is die formule vir Waaifaktor vir 'n laminêre vloei.

Vir 'n laminêre vloei word die waaifaktor gegee deur die formule hieronder gegee-

f=16/Re

waar,

Re is die Reynold se nommer

Hoe bereken jy Fanning se faktor?

In eenvoudige terme gee 'n kwart van Darcy se wrywingsfaktor vir ons Fanning se wrywingsfaktor. Die formule vir Fanning se wrywingsfaktor verskil vir verskillende tipes vloei.

Ons sal bespreek oor die formule wat in laminêre vloei gebruik word. Vir 'n vloeistof wat in ronde buis met laminêre vloei vloei, sal die waaifaktor gegee word deur die volgende-

f= 16/Re

waar,

Re is die Reynold se nommer

Is wrywingsfaktor hoër met laminêre vloei?

Ja. Die wrywingsfaktor is hoër met laminêre vloei. Ons kan dit bewys deur na die formule van wrywingsfaktor te kyk. Ons het reeds die formule vir wrywingsfaktor in die bogenoemde afdeling bespreek.

Uit die formule kan ons sien dat die wrywingsfaktor omgekeerd eweredig is aan Reynold se getal. Reynold se getal is die minste vir 'n laminêre vloei wat dus 'n hoër waarde van wrywingsfaktor tot gevolg het.

Gebruik van wrywingsfaktor

Die naam self suggereer dat die wrywingsfaktor verband hou met wrywing. En ons weet hoe belangrik dit is om te weet hoeveel wrywingsverliese in die vloeiende vloeistof plaasvind.

Dit is ook belangrik om 'n rowwe skatting te ken van verliese in kinetiese energie wat plaasvind as gevolg van kopverlies en drukverlies. Uitwaai-wrywingsfaktor help ons om die waardes van hierdie hoeveelhede te vind. Deur hierdie waardes te ken, kan ons die pype daarvolgens ontwerp om baie verlies as gevolg van wrywing te vermy.

Wrywing faktor eenhede

Ons het die formule vir die vind van die wrywingsfaktor bestudeer. As ons die eenhede uitwerk van al die kwantititeite wat in die formule gebruik is, sal ons sien dat alles kanselleer en die verhouding 1 is.

Daarom kan ons aflei dat die Fanning se wrywingsfaktor geen eenhede het nie. Net soos Reynold se getal is dit 'n dimensielose getal. Die faktor op sigself is 'n verhouding tussen twee soortgelyke hoeveelhede, dus moet die wrywingsfaktor dimensieloos wees.

Wrywingfaktorformule vir waaier

Uitwaai-wrywingsfaktor is die verhouding tussen die plaaslike skuifspanning en die kinetiese energiedigtheid van vloei. Ons het reeds die formule in die bogenoemde afdelings bespreek, maar ons sal nog een daaroor bestudeer, hierdie keer ook vir turbulente vloei.

Die gedeelte hieronder gee ons die Fanning se wrywingsformule vir beide laminêre en turbulente vloei van 'n vloeistof wat in 'n ronde pyp vloei-

laminêre

Die Fanning-wrywingsformule vir 'n vloeistof wat in 'n laminêre vloei in 'n ronde pyp vloei, word hieronder gegee-

f = 16/Re

onstuimige

Die Fanning-wrywingsfaktorformule vir 'n vloeistof wat in 'n turbulente vloei in 'n ronde pyp vloei, word hieronder gegee-

Uitwaaiende wrywingsfaktor drukval

Wrywing is die belangrikste rede vir drukval plaasvind. Die wrywing sal die snelheid van die vloei van die vloeistof verlaag en ook die druk verlaag soos die vloeistof in die pyp vloei.

Die drukval is direk eweredig aan die Fanning wrywing faktor. Groter die waarde van Wrywingsfaktor groter sal die drukval teen die punte van die pyp wees. Daarom kan ons sê dat druk verminder soos die vloeistof deur die pyp vloei.

Faktore wat Reynold se nommer beïnvloed

Die formule van die Reynold se getal word hieronder gegee-

Uit die bogenoemde formule kan ons aflei dat die waarde van die Reynold-getal afhang van die digtheid van die vloeistof wat vloei, sy dinamiese viskositeit, snelheid waarmee die vloeistof vloei en die ekwivalente deursnee van die dwarssnit waardeur die vloeistof vloei.

Hoe is Darcy se wrywingsfaktor en Fanning se wrywingsfaktor verwant?

Beide Darcy se wrywingsfaktor en Fanning se wrywingsfaktor verteenwoordig die hoeveelheid wrywing wat binne die vloeistof plaasvind en vertel ons hoeveel drukval binne die pyp plaasvind.

Wiskundig is Darcy se wrywingsfaktor vier keer die Fanning se wrywingsfaktor. Beide hierdie faktore is identies en verteenwoordig dieselfde hoeveelheid wat wrywing is en word ook gebruik om dieselfde ding te vind wat drukval is. Die enigste verskil tussen hulle is die faktor vier wat vermenigvuldig word met Fanning se wrywingsfaktor om die waarde van Darcy se faktor te vind.

Redes vir drukval in 'n pyp

Daar kan baie redes wees waarom drukval plaasvind vir 'n vloeistof wat binne 'n pyp vloei. Sommige van die redes word in die lys hieronder gegee-

  • Wrywing van die pypwande sal die druk van die vloeistof verlaag. Die druk van die vloeistof wat die pyp verlaat, sal minder wees as die druk van die vloeistof wat die pyp binnegaan.
  • Buigings in of vernouing van 'n pyp dra ook by tot die drukval binne die pyp.
  • Obstruksies binne 'n pyp
  • Sensors wat binne-in die pyp geheg is, wat ook dien as bykomende obstruksies vir die vloeiende stroom vloeistof.
  • Lekke aan die kant van die pyp se mure.
  • Lekke van die toerusting wat op die pyp geïnstalleer is.

Abhishek

Hi ....Ek is Abhishek Khambhata, het B. Tech in Meganiese Ingenieurswese gevolg. Deur vier jaar van my ingenieurswese het ek onbemande vliegtuie ontwerp en gevlieg. My sterkpunt is vloeimeganika en termiese ingenieurswese. My vierdejaarprojek was gebaseer op die prestasieverbetering van onbemande vliegtuie wat sonkragtegnologie gebruik. Ek wil graag met eendersdenkende mense kontak maak.

Onlangse plasings