שְׁאֵלָה:
עיצוב זרבובית מתכוון-סוטה ממהירות הפליטה
sjMoquin
2015-05-29 06:14:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני עובד על תכנון מערכת ספריי קרה המשתמשת בזרבובית-מתכנסת כדי להשיג מהירות פליטה של ​​800 מ / ש. אני מניח שחנקן 400 psi בטמפרטורת החדר מסופק בכניסה של הזרבובית. אזור הגרון הוא 0.0859 אינץ 'מרובע (זעיר, אני יודע).

$$ \ begin {align} \ dot {m} & = \ rho \ v \ A \\ \ rho & = 31.920 \ \ frac {\ text {kg}} {\ text {m} ^ 3} \ text {(N} _2 \ text {at 400 psi)}, \\ v & = 353.575 \ \ frac {\ text {m}} {\ text {s}} \ text {(מהירות הצליל ב 400 psi)}, \\ A & = 5.54 * 10 ^ {- 5} \ \ text {m} ^ 2, \\ \ Rightarrow \ qquad \ dot {m} & = 0.625 \ \ frac {\ text {kg} } {\ text {s}} \ end {align} $$

בהנחה ש- $ M = 1 $ בגרון.

נתון זה נראה אבסורדי גדול. האם מישהו יכול לשפוך אור על המצב?

היי sjMoquin, ברוך הבא ל- Engineering.SE. אתר זה תומך ב [עריכת משוואות בסגנון לטקס] (http://engineering.stackexchange.com/editing-help#latex). ניסיתי לערוך עבורך את הפוסט שלך; אנא בדוק שוב שהכל נראה בסדר.
[** זה **] (http://www.ivorbittle.co.uk/Books/Fluids%20book/Chapter%2013%20%20web%20docs/Chapter%2013%20Part%203%20Complete%20doc.htm) דף נורא למדי עשוי גם להיות שימוש.
אחד תשובה:
Dan
2015-05-29 08:24:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אתה לא כל כך רחוק. בניתוח שלך, פשוט הזנחת את העובדה שהגז יואץ כשהוא עובר דרך הזרבובית המתכנסת. זה בעצם המרת אנרגיה פוטנציאלית, בצורת לחץ, לאנרגיה קינטית, למהירות. כתוצאה מכך, הגז כבר לא יעמוד על 400 psi כשהוא מגיע לגרון.

הצורה הקומפקטית לחישוב זרימת המסה דרך זרבובית חנוקה היא

$$ \ dot { m} = C_d A \ sqrt {\ gamma \ rho P \ left (\ frac {2} {1+ \ gamma} \ right) ^ {\ frac {\ gamma + 1} {\ gamma-1}}} $$

כאשר $ \ gamma $ הוא היחס בין חימום ספציפי (1.4 לחנקן), ו- $ C_d $ הוא מקדם חסר ממד שתלוי ביעילות עיצוב הזרבובית (נניח 0.5 בינתיים).

יישום של האמור לעיל קיבלתי 0.18 $ \, kg \ cdot s ^ {- 1} $.

כבקרת שפיות השוויתי תוצאה זו לערכים המדווחים של היצרן עבור חרירי בקרת זרימה אני משתמש במעבדה שלי. כאשר הגדלתי את הערכים שלהם ל- $ .0252 $, ב. $ זרבובית ב- $ 100 \, psig $ למעלה לפי שטח ולחץ, קיבלתי $ 0.15 \, ק"ג \ cdot s ^ {- 1} $. נראה סביר.

עבודה נפלאה, והסבר מצוין, דן. תודה.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...