שְׁאֵלָה:
איך לדעת אם הזרימה היא על-קולית בזרבובית?
Subodh
2015-01-26 23:56:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

עבור פרויקט בניתי זרבובית מתפשטת מתכנסת המיועדת למספר מאך = 3. בפרויקט זה יכולתי לדעת שהזרימה עברה קולית על ידי כך שראיתי את המונומטר קבוע בין הגרון לשונה קטע (ירידה בלחץ, מכיוון שהקטע השונה פועל כמו זרבובית לזרימה העל-קולית).

עם זאת, זה גרם לי לחשוב: אם אני אמנה לבנות זרבובית למטרת ההנעה (או לכל מטרה מעשית), לא רצוי שיהיו בה חורים למונומטר כדי לשמור על המדים כוח. החישובים התיאורטיים שלי אומרים לי שהזרימה צריכה לעבור על-קולית וללא זעזוע בזרבובית, אבל בזמן הבנייה, גימור פני השטח, סובלנות גיאומטרית ולחץ אספקה ​​עשויים להיות לא מה שאני מצפה. במקרה זה, כיצד אוכל לדעת אם הזרימה עברה קולית?

חשבתי ללכת בדרכים. עד כה לא ניסיתי אף אחד מהם.

  1. שימוש בצינור פיטו לא יכול להיות שימושי מאחר ויהיה זעזוע קשת מול הצינור אם במקרה הזרימה אכן קולית (כפי שמוצג באיור), enter image description here אשר יגדיל את הלחץ הכולל. אנו יכולים להשתמש ב נוסחת שפופרת הפייטו של ריילי, אך כיצד לחשב לחץ זרם חופשי סטטי מבלי להשפיע על הזרימה / הזרבובית?

  2. צילום שליירן: אם אנו רואים זעזועים אלכסוניים / יהלומי הלם, אז ההיסק יהיה: 'הזרימה היא על קולית'. זה יעבוד רק כאשר תכונות ההלם ברורות במיוחד.

אני חושב שזה יהיה בסדר לשאול את שני החלקים של שאלה זו כשאלות נפרדות. במקרה שמשיב רק את התשובה לחלק אחד.
טיעון נגד: השניים די שזורים זה בזה, ולמענה שיודע לאחד יש סיכוי רב לקבל תשובה לאחר. הצבעתי.
כיף (+1), אני לא יודע כלום על זה, אבל האם אתה יכול למדוד את זרימת המסה במעלה הזרם (או במורד זרם) ואז להשתמש בגיאומטריה? Re: חיישן משנה מדידה, אולי נסה גדלים גדולים וקטנים יותר, התווה עלילה וצייר קו לאפס. האם יש כיול בדיקה כלשהו?
@GeorgeHerold בגיליון הראשון, מדידת המסה לא עובדת טוב מכיוון שהנוזל ניתן לדחיסה, ולכן הגדרת נפח בקרה אינה עניין של מה בכך. על צינור הפיטו זה לא עניין של גודל, אלא הפיזיקה בפועל שמאחוריו. צינור פיטו מביא לעצירה של זרימה, וכדי שהזרימה העל-קולית תיפסק, היא עוברת תחילה גל הלם, מה שמונע כל דבר שלפני גל ההלם למדוד אותו באופן סביר.
בסדר, ואז לבדוק את זה, גלי קול? גלי אור? אולי הכניס לזרם כמה חלקים / טושים שתוכלו לדמות ולמדוד.
סובוד, האם היית מוכן לערוך שאלה זו כדי להתמקד בחלק א 'ולשאול שאלה חדשה לגבי חלק ב'? אתה יכול לקשר לשאלה משאלת ב '. כל מי שחוות דעתו על כך יכול להצטרף לדיון ב [צ'אט ראשי] (http://chat.stackexchange.com/rooms/20403/engineering), החל [כאן] (http://chat.stackexchange.com/transcript/ הודעה / 19747422 # 19747422).
בטח !, אני אעשה את חלק ב '[שאלה חדשה] (http://engineering.stackexchange.com/questions/303/how-is-gas-flow-through-extremely-long-pipelines-monitored-and- controled) .
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
#1
+8
nivag
2015-01-27 18:03:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מהמעורבות הקצרה שלי בזעזועים, אני חושב שהפתרון הסביר ביותר יהיה לדמיין את הפליטה, כנראה אופטית, אבל אולי להשתמש באינטרפרומטריה או משהו תלוי מה הפליטה. האינדיקציה הברורה ביותר שיש לך זרימה קולית היא אם אתה יכול לראות יהלום הלם. אני חושב שאתה יכול כנראה גם לעבוד על זה לאורך האגזוז אבל אני לא זוכר איך.

לחלופין אתה יכול גם להסתכל על הדחף שנוצר. אתה אמור להיות מסוגל לחשב את הדחף הצפוי. זה מה שהם עושים בעת בדיקת רקטות / מנועי סילון מכיוון שלא ממש אכפת להם אם הזרימה היא על-קולית, רק שהיא מייצרת מספיק כוח.

הדרך הפשוטה לצינורות היא רק למדוד את זרימת היציאה. . זה צינור כך שזרימה צריכה להיות קבועה. עם זאת, בפועל אני חושד שבצינורות ארוכים יש גם פתחי פיקוח / אזורים קבועים בהם הם מודדים את הזרימה איכשהו כדי לבדוק נזילות / תקלות.

אנא העבירו את קטע הצינור בתשובתכם לשאלה החדשה של סובוד בכתובת http://engineering.stackexchange.com/questions/303/how-is-gas-flow-through-extremely-long-pipelines-monitored-and- controled
#2
+3
rul30
2015-04-18 14:24:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זהו ניסוי מחשבה נחמד באמת! באופן כללי הייתי טוען שאתה רק צריך לדעת:

  • לחץ כולל ($ p_t $ מההיצע שלך)
  • לחץ סטטי / סביבתי ($ p_ \ infty $ לתוכו אתה מתרחב)

אם ניקח בחשבון את אי הוודאות (או הסובלנות) תדע אם הזרימה שלך תגיע ל- $ M = 1 $ בגרון (או מה הסבירות שה זה לא).

$$ \ frac {p_ \ infty} {p_t} \ leq 0.528 \ quad, \ text {בהנחה שגז אטומי שני עם} \ gamma = 1.4 \ text {in} \ frac {p ^ *} {p_t} = \ left (\ frac {2} {\ gamma + 1} \ right) ^ {\ gamma / (\ gamma-1)} $$

מסתכל במשוואות לזרימה דחיסה יציבה 1D יש רק פיתרון אחד ולכן הדרך היחידה לזרימה שלא להגיע למהירות קולית תהיה אובדן לחץ כולל גדול כך שהיחס הקריטי לעולם לא יושג.

מבחינת הדחף התשובה לשאלה שלך היא קצת יותר מסובכת מכיוון שמערכים שונים (מעל / מתחת מורחבים) או גיאומטריות (למשל פעמון כפול).

מבחינת המדידה אולי תרצה להסתכל על aco מערכות מדידת מהירות אוויר אוסטית.

#3
+1
mustang
2018-05-07 14:25:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אם אתה עדיין מחפש תשובה,

אתה יכול לשמור על טריז מעוצב היטב, עם חורים סטטיים על משטח הטריז, שמונה 1. משטח הטריז מיושר לציר הזרימה או 2 קו קו סימטרי מיושר לציר הזרימה. יהיה לך לחץ פיטו מ- Raleigh pitot-tube.

עכשיו תוכל למדוד את הלחץ הסטטי ישירות במקרה 1. או 2. עם יחסי זעזוע אלכסוניים בעלי ערכים ידועים של זווית טריז ($ \ theta $), $ P_0 $ & $ P _ {\ infty} $ תקבל זווית הלם אלכסונית ($ \ beta $) ומספר Mach ($ M $).



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...