Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рахмет. Сіз қолданып жатқан шолғыш нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы тәжірибе үшін жаңартылған шолғышты пайдалануды ұсынамыз (немесе Internet Explorer шолғышында үйлесімділік режимін өшіріңіз). Әзірге қолдауды жалғастыру үшін сайтты мәнерлерсіз және JavaScriptсіз көрсетеміз.
Тәжірибелер төрт көлбеу цилиндрлік шыбықтың көлденең сызықтарымен жабылған тікбұрышты арнада орындалды. Орталық шыбықтың бетіндегі қысым және арнадағы қысымның төмендеуі стерженнің көлбеу бұрышын өзгерту арқылы өлшенді. Үш түрлі диаметрлі стержендік жинақтар сынақтан өтті. Өлшеу нәтижелері импульсті және жартылай өзгермелі өлшемдерді сақтау принципін қолдана отырып талданады. Жүйенің критикалық орындарындағы қысымды стерженнің сипаттамалық өлшемдерімен байланыстыратын параметрлер жасалады.Тәуелсіздік принципі әртүрлі орындардағы қысымды сипаттайтын Эйлер сандарының көпшілігі үшін орындалатыны анықталды, яғни қысым өзекшеге нормаль болатын кіріс жылдамдығының проекциясын пайдалана отырып, өлшемсіз болса, жиын еңу бұрышына тәуелсіз болады. Алынған жартылай эмпирикалық корреляция ұқсас гидравликаны жобалау үшін пайдаланылуы мүмкін.
Көптеген жылу және масса алмасу құрылғылары сұйықтықтар өзектер, буферлер, кірістірулер және т.б. сияқты азды-көпті күрделі ішкі құрылымдарда өтетін модульдер, арналар немесе ұяшықтар жиынтығынан тұрады. Соңғы уақытта ішкі қысымның таралуын және күрделі ішкі бөліктерге әсер ететін күштерді модульдегі жалпы қысымның төмендеуімен байланыстыратын механизмдерді жақсырақ түсінуге қызығушылық қайта артуда. сандық модельдеу үшін есептеу мүмкіндіктерін кеңейту және құрылғыларды кішірейтуді арттыру. Қысымның ішкі таралуы мен шығындарының соңғы эксперименттік зерттеулері әртүрлі пішінді қабырғалармен 1 , электрохимиялық реакторлық ұяшықтармен 2 , капиллярлардың тарылуымен 3 және торлы жақтау материалдарымен кедір-бұдырланған арналарды қамтиды 4 .
Ең көп таралған ішкі құрылымдар - бұл жинақталған немесе оқшауланған модульдер арқылы цилиндрлік өзектер. Жылу алмастырғыштарда бұл конфигурация қабық жағында тән. Қабық жағындағы қысымның төмендеуі бу генераторлары, конденсаторлар және буландырғыштар сияқты жылу алмастырғыштардың дизайнымен байланысты. Жақында жүргізілген зерттеуде Ванг және т.б. 5 штангалардың тандемдік конфигурациясында қайта қосылу және бірлескен ажырау ағынының күйлерін тапты.Liu және т.б.6 әр түрлі көлбеу бұрыштары бар кіріктірілген қос U-тәрізді түтік байламдары бар тікбұрышты арналардағы қысымның төмендеуін өлшеп, кеуекті ортасы бар өзекшелерді модельдейтін сандық үлгіні калибрленген.
Күтілгендей, цилиндр қатарының гидравликалық өнімділігіне әсер ететін конфигурацияның бірқатар факторлары бар: орналасу түрі (мысалы, сатылы немесе сызықты), салыстырмалы өлшемдер (мысалы, қадам, диаметр, ұзындық) және көлбеу бұрышы, т.б. Бірқатар авторлар Кимнің жақында жасалған геометриялық әсерлерін түсіру үшін конструкцияларды бағыттау үшін өлшемсіз критерийлерді табуға назар аударды. 7 103 пен 104 арасындағы тандемді және сатылы массивтерді және Рейнольдс сандарын пайдалана отырып, басқару параметрі ретінде бірлік ұяшық ұзындығын пайдалана отырып, тиімді кеуектілік моделін ұсынды. Снарски8 қуат спектрін, акселерометрлер мен гидрофондардан су туннелінің бағытымен цилиндрге бекітілгенін зерттеді. 9 иілу ауа ағынындағы цилиндрлік өзек айналасындағы қабырға қысымының таралуын зерттеді. Митяков және т.б. 10 стерео PIV.Alam және т.б. көмегімен бұралған цилиндрден кейінгі жылдамдық өрісінің графигін құрады. 11 Рейнольдс саны мен геометриялық қатынастың құйынды төгуге әсеріне назар аудара отырып, тандем цилиндрлерін жан-жақты зерттеуді жүргізді. Олар бес күйді, атап айтқанда құлыптау, үзіліссіз құлыптау, құлыптаусыз, субгармоникалық құлыптау және ығысу қабатының қайта қосылу күйлерін анықтай алды. айналмалы цилиндрлер.
Тұтастай алғанда, ұяшық бірлігінің гидравликалық өнімділігі ішкі құрылымның конфигурациясы мен геометриясына байланысты болады деп күтілуде, әдетте нақты эксперименттік өлшемдердің эмпирикалық корреляциялары арқылы сандық түрде анықталады. Периодтық құрамдас бөліктерден тұратын көптеген құрылғыларда ағынның үлгілері әрбір ұяшықта қайталанады, осылайша, өкілдік ұяшықтарға қатысты ақпаратты осы құрылымның гидравликалық мінез-құлық дәрежесінің көп масштабты үлгілері арқылы көрсету үшін пайдалануға болады. Жалпы сақтау принциптері қолданылатын ерекшелікті жиі азайтуға болады. Типтік мысал - саңылау пластинасына арналған разряд теңдеуі 15. Көлбеу өзекшелердің ерекше жағдайында, жабық немесе ашық ағында болсын, әдебиетте жиі келтірілетін және дизайнерлер пайдаланатын қызықты критерий - басым гидравликалық шама (мысалы, қысымның төмендеуі, жиілікке және т.б. қысымның төмендеуіне күш). Цилиндр осіне перпендикуляр ағын құрамдас бөлігі. Бұл көбінесе тәуелсіздік принципі деп аталады және ағын динамикасы негізінен кірістің қалыпты құрамдас бөлігімен басқарылатынын және цилиндр осімен тураланған осьтік құрамдастың әсері шамалы екенін болжайды. Әдебиетте консенсус жоқ болса да, бұл тәжірибенің жарамдылық диапазонында көптеген пайдалы бағалауды қамтамасыз етеді. эмпирикалық корреляцияға тән белгісіздіктер.Тәуелсіз принциптің дұрыстығына қатысты соңғы зерттеулерге құйынды діріл16 және бір фазалы және екі фазалы орташа кедергі417 жатады.
Осы жұмыста көлденең сызығы бар төрт көлбеу цилиндрлік шыбықтар бар арнадағы ішкі қысым мен қысымның төмендеуін зерттеу нәтижелері ұсынылған. Көлбеу бұрышын өзгерте отырып, әр түрлі диаметрі бар үш стержендік жинақтарды өлшеңіз. Жалпы мақсат стержень бетіндегі қысымның таралуының механизмін зерттеу болып табылады. тәуелсіздік принципінің дұрыстығын бағалау үшін импульстің сақталу принципі және теңдеуі. Соңында ұқсас гидравликалық құрылғыларды жобалау үшін пайдалануға болатын өлшемсіз жартылай эмпирикалық корреляциялар жасалады.
Тәжірибелік қондырғы осьтік желдеткішпен қамтамасыз етілген ауа ағынын қабылдайтын тікбұрышты сынақ бөлімінен тұрды. Сынақ бөлімінде 1e-суретте көрсетілгендей, канал қабырғаларына салынған екі параллель орталық шыбықтар мен екі жартылай шыбықтардан тұратын блок бар, диаметрі бірдей. 1a–e суреттерінде егжей-тегжейлі геометрия және эксперимент қондырғысының әрбір бөлігінің өлшемдері көрсетілген.
a Кіріс бөлімі (ұзындығы мм). Openscad 2021.01 арқылы b жасаңыз, openscad.org. Негізгі сынақ бөлімі (ұзындығы мм). Openscad 2021.01, openscad.org көмегімен жасалған. Негізгі сынақ бөлімінің көлденең қимасы (ұзындығы мм). Openscad 2021.01 арқылы жасалған, openscad.org. (ұзындығы мм). Openscad 2021.01 нұсқасымен жасалған, openscad.org сайтының сынақтар бөлімінің кеңейтілген көрінісі e. Openscad 2021.01, openscad.org нұсқасымен жасалған.
Әр түрлі диаметрлі штангалардың үш жинағы сыналған. 1-кестеде әрбір жағдайдың геометриялық сипаттамалары берілген. Штангалар транспортирге ағынның бағытына қатысты бұрыштары 90° және 30° аралығында өзгеруі мүмкін (1б және 3-суреттер) арасында орнатылған. сынақ бөлімінен тыс жерде орналасқан.
Сынақ бөлігінің кіріс ағынының жылдамдығы 2-суретте көрсетілгендей калибрленген вентури арқылы өлшенді және DP Cell Honeywell SCX көмегімен бақыланды. Сынақ бөлігінің шығысындағы сұйықтық температурасы PT100 термометрімен өлшенді және 45±1°C деңгейінде бақыланды. Жазық жылдамдықтың таралуын қамтамасыз ету және арнадағы турбуленттілік деңгейінде су ағынының айналымын азайту үшін үш металл экран арқылы мәжбүрлеп өткізіледі. Соңғы экран мен шыбықтың арасында шамамен 4 гидравликалық диаметрлі шөгу қашықтығы қолданылды, ал шығыстың ұзындығы 11 гидравликалық диаметрді құрады.
Кіріс ағынының жылдамдығын өлшеу үшін пайдаланылатын Вентури түтігінің схемалық диаграммасы (миллиметрдегі ұзындық). Openscad 2021.01, openscad.org көмегімен жасалған.
Сынақ бөлігінің орта жазықтығында 0,5 мм қысымды шүмек арқылы орталық шыбықтың бір бетіндегі қысымды бақылаңыз. Кранның диаметрі 5° бұрыштық аралыққа сәйкес келеді; сондықтан бұрыштық дәлдік шамамен 2° құрайды. Бақыланатын шыбықты 3-суретте көрсетілгендей өз осінің айналасында айналдыруға болады. Штанга бетіндегі қысым мен сынақ бөліміне кіре берістегі қысым арасындағы айырмашылық дифференциалды DP Cell Honeywell SCX сериясымен өлшенеді. Бұл қысым айырмашылығы әр штанганың орналасуы үшін өлшенеді, әр түрлі ағын жылдамдығының бұрышы \)cha, \(\тета \).
ағын параметрлері.Арна қабырғалары сұр түспен көрсетілген. Ағын солдан оңға қарай ағады және штангамен жабылады. «А» көрінісі стержень осіне перпендикуляр екенін ескеріңіз. Сыртқы шыбықтар бүйірлік арна қабырғаларында жартылай ендірілген. Көлбеу бұрышын өлшеу үшін транспортир қолданылады \(\альфа \C0.12, 0.0, 100-100-000-000-000-000-000-000-000-000-000 000-000-000-000-000-000-000-000-000-000 000 000 000 000 000 000 202 20 20 ₺) ағынның параметрлерін өлшеу. openscad.org.
Тәжірибенің мақсаты: арнаның кірістері арасындағы қысымның төмендеуін және әртүрлі азимуттар мен құлдыраулар үшін \(\тета\) және \(\альфа\) орталық шыбықтың бетіндегі қысымды өлшеу және интерпретациялау. Нәтижелерді қорытындылау үшін дифференциалдық қысым Эйлер саны ретінде өлшемсіз түрде көрсетіледі:
Мұндағы \(\rho \) - сұйықтықтың тығыздығы, \({u}_{i}\) - кірістің орташа жылдамдығы, \({p}_{i}\) - кіріс қысымы және \({p }_{ w}\) - стержень қабырғасының берілген нүктесіндегі қысым. Кіру жылдамдығы клапанның ашылуынан бастап lo6c нәтижесінде анықталған үш түрлі диапазонында бекітіледі. 10 м/с, арна Рейнольдс санына сәйкес, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (мұндағы \(H\) - арнаның биіктігі және \(\nu \) кинематикалық тұтқырлық) 40 000 мен 67 000 аралығында. Таяқша Рейнольдс саны (Reynolds саны \_\} \\} 2500-ден 6500-ге дейін ауытқиды. Вентуриде жазылған сигналдардың салыстырмалы стандартты ауытқуымен есептелетін турбуленттілік қарқындылығы орта есеппен 5% құрайды.
4-суретте \({Eu}_{w}\) азимуттық бұрышпен \(\тета \) корреляциясы көрсетілген, \(\альфа \) = 30°, 50° және 70° параметрі берілген. Өлшемдер өзекшенің диаметріне сәйкес үш графикке бөлінген. θ-ге жалпы тәуелділік дөңгелек кедергінің периметрі бойынша қабырға қысымының әдеттегі үрдісін бақылайды. Ағысқа қарайтын бұрыштарда, яғни θ 0-ден 90°-қа дейін, штанга қабырғасының қысымы төмендейді, 90°-та минимумға жетеді, бұл ағынның жылдамдығы ең үлкен шекті қысымға сәйкес келетін шыбықтар арасындағы алшақтыққа сәйкес келеді. θ қалпына 90°-тан 100°-қа дейін, одан кейін өзек қабырғасының артқы шекаралық қабатының бөлінуіне байланысты қысым біркелкі болып қалады.Ең төменгі қысымның бұрышында ешқандай өзгеріс жоқ екенін ескеріңіз, бұл көршілес ығысу қабаттарынан ықтимал бұзылулар, мысалы, Коанда әсерлері қайталама болып табылады деп болжайды.
Әр түрлі көлбеу бұрыштар мен өзек диаметрлері үшін өзек айналасындағы қабырғаның Эйлер санының өзгеруі. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info арқылы жасалған.
Төменде біз Эйлер сандарын тек геометриялық параметрлермен, яғни ерекшелік ұзындығының қатынасы \(d/g\) және \(d/H\) (мұндағы \(H\) арнаның биіктігі) және көлбеу \(\альфа \) арқылы ғана бағалануы мүмкін деген болжамға негізделген нәтижелерді талдаймыз. стержень осіне перпендикуляр кіріс жылдамдығы, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \) .Бұл кейде тәуелсіздік принципі деп аталады. Келесі талдаудың мақсаттарының бірі бұл принциптің ағындар мен кедергілер жабық арналар ішіндегі біздің жағдайымызға қатыстылығын тексеру болып табылады.
Аралық өзек бетінің алдыңғы жағында өлшенген қысымды қарастырайық, яғни θ = 0. Бернулли теңдеуіне сәйкес, бұл позициядағы қысым \({p}_{o}\) қанағаттандырады:
Мұндағы \({u}_{o}\) - θ = 0 кезінде стержень қабырғасының жанындағы сұйықтық жылдамдығы және біз салыстырмалы түрде аз қайтымсыз шығындарды қабылдаймыз. Динамикалық қысымның кинетикалық энергия терминінде тәуелсіз екенін ескеріңіз. Егер \({u}_{o}\) бос болса (яғни тоқырау күйі), Эйлер санының H 4-те сақталмауы керек. \(\theta =0\) нәтижесінде алынған \({Eu}_{w}\) осы мәнге жақын, бірақ дәл оған тең емес, әсіресе үлкенірек иілу бұрыштары үшін. Бұл өзек бетіндегі жылдамдықтың \(\theta =0\) кезінде жоғалмайтынын көрсетеді, ол ағымдағы сызықтардың жоғарыға қарай иілуімен басылуы мүмкін және төменгі қиғашпен жасалған ағынмен қисайған. сынақ бөлігінде, бұл ауытқу екінші реттік рециркуляцияны құруы керек, төменгі жағында осьтік жылдамдықты жоғарылатып, жоғарыда жылдамдықты азайтады. Жоғарыдағы ауытқудың шамасы білікке кіріс жылдамдығының проекциясы деп есептесек (яғни \({u}_{i}\mathrm{cos}\mathrm{cos}\alpha сәйкес келеді), нәтиже E:u.
5-суретте теңдеулер салыстырылады.(3) Ол сәйкес эксперименттік деректермен жақсы сәйкестігін көрсетеді.Орташа ауытқу 25%, сенімділік деңгейі 95% болды.Теңдеуге назар аударыңыз.(3) Тәуелсіздік принципіне сәйкес. Сол сияқты, 6-суретте Эйлер санының артындағы қысымға сәйкес келетінін көрсетеді, {0}, {0} сынақ сегментінің шығуы, \({p}_{e}\), Сондай-ақ \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) пропорционалды трендті бақылайды.Бірақ екі жағдайда да коэффициент стерженнің диаметріне байланысты болады, бұл орынды, өйткені соңғысы кедергі аймағын анықтайды. Бұл функция қысымның төмендеуіне ұқсайды, бұл жерде ағынды ағынның ішінара төмендететін сынау пластинасының орнында қысымның төмендеуі. секцияда саңылау рөлін шыбықтар арасындағы саңылау ойнайды.Бұл жағдайда қысым дроссельде айтарлықтай төмендейді және артқа қарай кеңейген кезде ішінара қалпына келеді.Шектеуді өзек осіне перпендикуляр бітеу ретінде қарастыра отырып, өзекшенің алдыңғы және артқы арасындағы қысымның төмендеуін 18 ретінде жазуға болады:
мұндағы \({c}_{d}\) - θ = 90° және θ = 180° арасындағы ішінара қысымның қалпына келуін түсіндіретін кедергі коэффициенті және \({A}_{m}\) және \ ({A}_{f}\) - өзек осіне перпендикуляр ұзындық бірлігіне келетін минималды бос қима және оның стержень диаметріне қатынасы \({A}_{f}/{A}_{m}=\ ​​Сол (g+d\оң)/g\). Сәйкес Эйлер сандары:
Қабырға Эйлер саны төмендеу функциясы ретінде \(\theta =0\). Бұл қисық (3) теңдеуіне сәйкес келеді. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info арқылы жасалған.
Қабырға Эйлер саны өзгереді, \(\theta =18{0}^{o}\) (толық белгі) және шығу (бос белгі) шегінде. Бұл қисықтар тәуелсіздік принципіне сәйкес келеді, яғни \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).Gnuplot.4 арқылы жасалған, www.info.n.up.
7-суретте \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) параметрінің \(d/g\) тәуелділігі көрсетілген, бұл өте жақсы консистенцияны көрсетеді.(5). Алынған кедергі коэффициенті \({c}_{d}=1,28\pm 0,07% консистенциямен бірдей. График сондай-ақ сынақ бөлігінің кірісі мен шығысы арасындағы қысымның жалпы төмендеуі ұқсас үрдісті ұстанатынын көрсетеді, бірақ жолақ пен арнаның шығысы арасындағы артқы кеңістіктегі қысымның қалпына келуін ескеретін әртүрлі коэффициенттермен. Сәйкес кедергі коэффициенті \({c}_{d}=1,00\pm 0,05\) сенімділік деңгейімен 6% құрайды.
Кедергі коэффициенті стерженнің алдыңғы және артқы жағындағы \(d/g\) қысымның төмендеуіне\(\сол({Еу}_{0-180}\оң)\) және арнаның кірісі мен шығысы арасындағы жалпы қысымның төмендеуіне байланысты. Сұр аймақ корреляцияның 67% сенімділік диапазоны болып табылады. Gnuplot, www.gn4up арқылы жасалған.
θ = 90° кезінде стержень бетіндегі ең аз қысым \({p}_{90}\) ерекше өңдеуді қажет етеді. Бернулли теңдеуіне сәйкес, жолақтар арасындағы саңылау арқылы өтетін ағымдағы сызық бойымен, орталықтағы қысым \({p}_{g}\) және жылдамдық \({u}_{g}\) арнаның координат нүктелері арасындағы байланысты аралықпен ({u}_{g}\) аралық нүктелер арасындағы байланысты. келесі факторларға:
Қысым \({p}_{g}\) ортаңғы нүкте мен қабырға арасындағы орталық шыбықты бөлетін саңылаудағы қысымның таралуын біріктіру арқылы θ = 90° кезінде өзек бетіндегі қысыммен байланысты болуы мүмкін (8-суретті қараңыз) . Күштер балансы 19 береді:
мұндағы \(y\) - орталық өзекшелер арасындағы саңылаудың орталық нүктесінен стержень бетіне нормаль координатасы, ал \(K\) - \(y\) позициясындағы ток сызығының қисықтығы. Шыбық бетіндегі қысымды аналитикалық бағалау үшін \({u}_{g}\) біркелкі және \(K\\) қосындысы (y) қосындысы сияқты болды деп есептейміз. Сандық есептеулер арқылы тексеріледі. Өзек қабырғасында қисықтық стерженнің эллипс қимасы арқылы \(\альфа \) бұрышында анықталады, яғни \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (сызық қисаюына қатысты 8-суретті қараңыз). \(y=0\) симметрияға байланысты \(y\) әмбебап координатасындағы қисықтық келесі түрде беріледі:
Функцияның көлденең қимасының көрінісі, алдыңғы (сол) және жоғары (төменгі). Microsoft Word 2019 бағдарламасымен жасалған,
Екінші жағынан, массаны сақтау арқылы өлшеу орнында ағынға перпендикуляр жазықтықтағы орташа жылдамдық \(\langle {u}_{g}\rangle \) кіріс жылдамдығымен байланысты:
Мұндағы \({A}_{i}\) арнаның кірісіндегі көлденең қимасының ағынының ауданы және \({A}_{g}\) - сәйкесінше өлшеу орнындағы көлденең қимасының ағынының ауданы (8-суретті қараңыз):
\({u}_{g}\) \(\langle {u}_{g}\rangle \) тең емес екенін ескеріңіз. Шындығында, 9-суретте жылдамдық қатынасы \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \) көрсетілген.(10)–(14) теңдеуімен есептелген. екінші ретті көпмүшемен жуықталады:
Арна центрінің көлденең қимасының максималды\({u}_{g}\) және орташа\(\langle {u}_{g}\rangle \) жылдамдықтарының қатынасы\(.\) Қатты және үзік сызықтар теңдеулерге сәйкес келеді.(5) және сәйкес коэффициенттердің вариация диапазоны\(\pm 25\%\).
10-сурет \({Eu}_{90}\) теңдеуінің эксперимент нәтижелерімен салыстырады.(16). Орташа салыстырмалы ауытқу 25%, сенімділік деңгейі 95% болды.
Wall Euler саны \(\theta ={90}^{o}\). Бұл қисық (16) теңдеуіне сәйкес келеді. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info арқылы жасалған.
Орталық өзекшеге оның осіне перпендикуляр әсер ететін таза күшті \({f}_{n}\) өзек бетіндегі қысымды интегралдау арқылы келесідей есептеуге болады:
мұндағы бірінші коэффициент арна ішіндегі өзек ұзындығы, ал интеграция 0 мен 2π аралығында орындалады.
Су ағынының бағыты бойынша \({f}_{n}\) проекциясы арнаның кірісі мен шығысы арасындағы қысымға сәйкес келуі керек, егер үйкеліс стерженге параллель болса және кейінгі секцияның толық дамымауы салдарынан азырақ болса, импульс ағыны теңгерілмеген. Сондықтан,
11-суретте теңдеулердің графигі көрсетілген.(20) барлық эксперименттік жағдайлар үшін жақсы келісімді көрсетті. Дегенмен, оң жақта шамалы 8% ауытқу бар, оны арнаның кірісі мен шығысы арасындағы импульстік теңгерімсіздікті бағалауға жатқызуға және қолдануға болады.
Арнаның қуат балансы. Сызық (20) теңдеуіне сәйкес келеді. Пирсон корреляция коэффициенті 0,97 болды. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info арқылы жасалған.
Өзекшенің көлбеу бұрышын өзгерте отырып, өзек бетіндегі қабырғадағы қысым және төрт көлбеу цилиндрлік шыбықтың көлденең сызықтары бар арнадағы қысымның төмендеуі өлшенді. Үш түрлі диаметрлі штангалар жинағы сынақтан өтті. Сыналған Рейнольдс сандық диапазонында, 2500 мен 6500 аралығында, Эйлер санының орталық бетіндегі қысымның бізге тәуелсіз тенденциясы байқалады. цилиндрлерде, алдыңғы жағында максимум және штангалар арасындағы бүйірлік саңылауда минимум болып, шекаралық қабаттың бөлінуіне байланысты артқы бөлікте қалпына келеді.
Эксперименттік деректер Эйлер сандарын арналар мен өзекшелердің сипаттамалық өлшемдерімен байланыстыратын инвариантты өлшемсіз сандарды табу үшін импульсті сақтау туралы ойларды және жартылай эмпирикалық бағалауларды пайдалана отырып талданады.Блоктаудың барлық геометриялық ерекшеліктері стержень диаметрі мен шыбықтар арасындағы саңылау (бүйірлік) және арна биіктігі (вертикаль) арасындағы қатынас арқылы толығымен көрсетілген.
Әртүрлі орындардағы қысымды сипаттайтын Эйлер сандарының көпшілігі үшін тәуелсіздік принципі орындалатыны анықталды, яғни стерженьге нормаль болатын кіріс жылдамдығының проекциясы арқылы қысым өлшемсіз болса, жиын еңу бұрышына тәуелсіз болады. Сонымен қатар, бұл функция ағынның массасы мен импульсіне қатысты. Сақтау теңдеулері жоғарыда келтірілген эмпирикалық принципті қолдайды. Тек өзекшелер арасындағы саңылаудағы өзек бетіндегі қысым ғана осы принциптен сәл ауытқиды. Ұқсас гидравликалық құрылғыларды жобалау үшін пайдалануға болатын өлшемсіз жартылай эмпирикалық корреляциялар жасалады. Бұл классикалық тәсіл жақында хабарланған e-гидравликалық қолданбаларға сәйкес келеді. гемодинамика20,21,22,23,24.
Сынақ бөлігінің кірісі мен шығысы арасындағы қысымның төмендеуін талдаудан ерекше қызықты нәтиже туындайды. Эксперименттік белгісіздік шегінде алынған кедергі коэффициенті бірлікке тең, ол келесі инварианттық параметрлердің бар екенін көрсетеді:
Теңдеудің бөлгішіндегі \(\left(d/g+2\right)d/g\) өлшеміне назар аударыңыз.(23) - теңдеудегі жақшадағы шама.(4), әйтпесе оны таяқшаға перпендикуляр минималды және бос көлденең қимамен есептеп шығаруға болады, \({A}_{m}\) және оның Re\{\ ұсынатын ескі саны. ағымдағы зерттеу ауқымында қалады деп болжанады (арналар үшін 40 000-67 000 және штангалар үшін 2500-6500). Арнаның ішінде температура айырмашылығы болса, ол сұйықтықтың тығыздығына әсер етуі мүмкін екенін ескеру маңызды. Бұл жағдайда Эйлер санының салыстырмалы өзгеруін күтілетін температураның максималды коэффициентіне көбейту арқылы бағалауға болады.
Rack, S., Köhler, S., Schlindwein, G., and Arbeiter, F. Қабырғадағы әртүрлі пішінді қабырғалармен кедір-бұдырланған арнадағы жылу беру және қысымның төмендеуі өлшемдері.expert.Heat Transfer 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., and Walsh, F. Flow ұяшық сипаттамасы: ағынның визуализациясы, қысымның төмендеуі және тікбұрышты арналардағы екі өлшемді электродтардағы массалық тасымалдау. Электрохимия.Социалистік партия.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Көлденең қималары тарылған капиллярлардағы Джамин эффектінің негізгі параметрлері.J. Бензин.ғылым.Британия.196, 107635 (2021).