Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Ko te putanga tirotiro e whakamahia ana e koe he iti te tautoko mo te CSS.Mo te wheako pai, ka tūtohu kia whakamahia e koe he tirotiro kua whakahoutia (whakawetohia ranei te aratau hototahi ki Internet Explorer).
I mahia nga whakamatautau i roto i te hongere tapawha kua aukatihia e nga raina whakawhiti o nga rakau porotakaro anga e wha. Ko te pehanga i runga i te mata o te poutokomanawa me te hekenga o te pehanga puta noa i te hongere i inehia ma te rereke i te koki koanga o te tokotoko. E toru nga huinga rakau diameter rereke i whakamatauria. Ka tātarihia nga hua ine ma te whakamahi i te maataapono o te tiaki o te torohaki me nga tawhā-a-taiao. i hangaia e hono ana i te pehanga i nga waahi tino nui o te punaha ki nga ahuatanga o te rakau. Ka kitea te maapono motuhake e mau ana mo te nuinga o nga tau Euler e tohu ana i te pehanga ki nga waahi rereke, a. Ka taea te whakamahi i te hononga-a-whare-a-ira mo te Hoahoa waipēhi rite.
He maha nga taputapu whakawhiti wera me te papatipu kei roto i te huinga o nga waahanga, nga hongere, nga pūtau ranei e uru atu ai nga wai ki roto i nga hanganga o roto, iti ake ranei te uaua o roto penei i te rakau, te buffers, te whakauru, me etahi atu. te kaha mo te whaihanga tau, me te piki haere o te iti o nga taputapu. Ko nga rangahau whakamatautau o naianei mo te tohanga o roto me nga ngaronga ko nga hongere kua whakatakahia e nga momo riu 1, nga pūtau reactor electrochemical 2, te herenga kapi 3 me nga rauemi anga lattice 4.
Ko te nuinga o nga hanganga o roto ko nga rakau porotakaroa na roto i nga waahanga wae, he paihere, he wehea ranei.I roto i nga whakawhiti wera, he ahua noa tenei whirihoranga ki te taha anga.Ko te maturuturunga o te pehanga taha anga e pa ana ki te hoahoa o nga whakawhiti wera penei i nga kaiwhakaputa mamaoa, condensers me evaporators.I roto i te rangahau tata nei, Wang et al. I kitea e 5 te ahua o te whakapiringa me te rerenga tahi i roto i te whirihoranga tandem o nga rakau. I whanganga e Liu et al.6 te maturuturunga o te pehanga i roto i nga hongere tapawhā me nga paihere ngongo U-ahua-rua me nga koki henga rereke me te whakatikatika i tetahi tauira tau e whakatairite ana i nga paihere tokotoko me nga purongo pore.
I te mea e tumanakohia ana, he maha nga ahuatanga whirihoranga e pa ana ki te mahi waipēhi o te peeke rango: te momo whakaritenga (hei tauira, te wiri, te raina-rarangi ranei), te taha o te taha (hei tauira, te pitch, te diameter, te roa), me te koki whiri, me etahi atu. He maha nga kaituhi i aro ki te rapu paearu inenga kore hei arahi i nga hoahoa ki te hopu i nga paanga whakakotahitanga o nga tawhā geometric. I whakatakotohia e 7 he tauira porosity whai hua ma te whakamahi i te roa o te pūtau wae hei tawhā mana, ma te whakamahi i nga raupapa tandem me te taurangi me nga nama Reynolds i waenga i te 103 me te 104. I rangahau a Snarski8 me pehea te rerekee o te hihinga hiko, mai i nga accelerometers me te hydrophones e piri ana ki te rango i roto i te kauhanga wai, he rereke ki te koanga o te ahunga rere. 9 i akohia te tohatoha pehanga pakitara huri noa i te rakau porotakaroa i roto i te rere o te hau.Mityakov et al. I whakatakotohia e 10 te mara tere i muri mai i te rango kawa ma te whakamahi i te stereo PIV.Alam et al. I whakahaeretia e 11 he rangahau matawhānui mo nga puoto tandem, e aro ana ki nga paanga o te nama Reynolds me te ōwehenga āhuahanga ki te whakahekenga vortex. I taea e ratou te tautuhi i nga ahuatanga e rima, ara, te raka, te raka mokowhiti, te kore raka, te raka subharmonic me te reapiri paparanga kutikuti. Kua tohu nga rangahau tau tata ki te hanganga o nga hanganga vortex aukati i roto i te rere i roto i te rere.
I te nuinga o te waa, ko te mahi waipēhi o te pūtau waeine e tika ana kia whakawhirinaki ki te whirihoranga me te ahuahanga o te hanganga o roto, ko te nuinga o te waa ka whakatauhia e nga hononga empirical o nga inenga whakamatautau motuhake. He tauira angamaheni ko te whārite tukunga mo te pereti orifice 15. I roto i te keehi motuhake o nga rakau kokiri, ahakoa i roto i te herea, i te rere tuwhera ranei, he paearu whakamere e kiia ana i roto i nga tuhinga me te whakamahia e nga kaihoahoa ko te mana nui o te waipēhi (hei tauira, te maturuturunga o te pehanga, te kaha, te rerenga vortex, me etahi atu. i te mea ko te maataapono motuhake me te whakaaro ko te kaha o te rere e akiakihia ana e te waahanga noa o te rerenga mai, a, he iti noa te paanga o te waahanga axial e hono ana ki te tuaka cylinder. te wiriwiri-awhiowhio16 me te wa-kotahi me te rua-waahanga toia toharite417.
I roto i nga mahi o naianei, ka whakaatuhia nga hua o te rangahau o te pehanga o roto me te heke o te pehanga i roto i te hongere me te raina whakawhiti o nga rakau porotakaroa e wha. Inehia e toru nga huinga rakau me nga diameter rereke rereke, te huri i te koki o te inclination.Ko te whainga katoa ko te tirotiro i te tikanga e pa ana te tohatoha pehanga i runga i te mata o te rakau ki te tohanga o te pehanga katoa i roto i te hongere. te tiaki o te torohaki ki te arotake i te whaimana o te maapono motuhake.Ka mutu, ka hangaia nga hononga-a-te-a-te-a-ahua kore e taea te whakamahi ki te hoahoa taputapu waipēhi rite.
Ko te tatūnga whakamātautau he wāhanga whakamātautau tapawhā i riro i te rere o te hau e whakaratohia ana e te powhiri axial. Kei roto i te wahanga whakamatautau he waeine e rua nga poutoko whakarara e rua me nga haurua-rod e mau ana ki nga pakitara hongere, pera i te Whakaahua 1e, he rite te diameter katoa. Ko nga whika 1a–e e whakaatu ana i te ahuahanga me nga rahinga o ia wahanga.
a Waahanga Whakauru (roa i roto i te mm) Waihangahia b ma te whakamahi i te Openscad 2021.01, openscad.org.Wahanga whakamatautau matua (roa i roto i te mm).I hangaia me te Openscad 2021.01, openscad.org c Tirohanga whitinga o te waahanga whakamatautau matua (roa i roto i te mm).I hangaia ma te Opencad 2021.01, i hangaia me te Opencad 2021.01. Openscad 2021.01, he tirohanga pahū o te wahanga whakamātautau o openscad.org e.I hangaia me Openscad 2021.01, openscad.org.
E toru nga huinga rakau he rereke te diameter i whakamatauria. Ka whakarārangihia e te Ripanga 1 nga ahuatanga ahuahanga o ia keehi. Ka whakairihia nga rakau ki runga i te poroporo kia taea ai te rereke o te koki e pa ana ki te ahunga rere i waenga i te 90° me te 30° (Whakaahua 1b me te 3). Ko nga rakau katoa he mea hanga ki te kowiri tira ka whakateka ki te pupuri i te waahi mokowhiti i waho o nga waahanga e rua.
Ko te rerenga rerenga o te waahanga whakamatautau i inehia e te venturi kua oti te whakarite, penei i te Whakaaturanga 2, me te aroturuki ma te whakamahi i te DP Cell Honeywell SCX. Ko te pāmahana wai i te putanga o te waahanga whakamatautau i inehia ki te inemahana PT100 me te whakahaere i te 45±1 ° C. Hei whakarite i te tohatoha tere o te mahere me te whakaiti i te taumata o te rere o te wai i roto i te awaawa e toru. tata ki te 4 nga diameters waipēhi i whakamahia i waenga i te mata whakamutunga me te tokotoko, a ko te roa o te putanga he 11 nga diameters hydraulic.
Hoahoa hoahoa o te ngongo Venturi i whakamahia hei ine i te tere o te rere o te kokoru (te roa i roto i te mitamano).I ​​hangaia me Openscad 2021.01, openscad.org.
Aroturuki i te pehanga i runga i tetahi o nga mata o te toka o waenganui ma te 0.5 mm te pehanga tap i te waenganui-rererangi o te wahanga whakamatautau. Ko te diameter tap e rite ana ki te 5° angular angular; na reira ko te tika o te koki ko te 2°. Ka taea te huri i te rakau kua tirohia mo tona tuaka, penei i te Whakaaturanga 3. Ko te rereketanga i waenga i te pehanga mata o te rakau me te pehanga i te tomokanga ki te waahanga whakamatautau ka inehia ki te raupapa DP Cell Honeywell SCX rereke. Ka inehia tenei rereketanga o te pehanga mo ia whakaritenga pae, rereke te tere o te rere, te koki o te koki \(a te koki koki \\\\).
tautuhinga rere.Ka whakaatuhia nga pakitara hongere ki te hina.Ka rere te rere mai i te taha maui ki te taha matau ka aukatihia e te tokotoko.Kia mahara ko te tirohanga "A" e noho tika ana ki te tuaka tokotoko.Ko nga rakau o waho he ahua-whakaurua ki roto i nga pakitara hongere taha.Ka whakamahia he porotiti hei ine i te koki o te koki \(\alpha \).I hangaia ki te Openscad.org 1,02.
Ko te kaupapa o te whakamatautau he ine me te whakamaarama i te hekenga pehanga i waenga i nga kokoru hongere me te pehanga i runga i te mata o te toka o waenganui, \(\theta\) me \(\alpha\) mo nga azimuth me nga riu rereke.
ko \(\rho \) te kiato wai, ko \({u}_{i}\) te tere o te kuhu, \({p}_{i}\) ko te pehanga kokoru, me te \({p }_{ w}\) ko te pehanga i tetahi waahi i runga i te pakitara rakau. Ka whakatauhia te tere o te kokoru i roto i nga awhe rereke e toru e whakatauhia ana e te awhe o te putanga o te 6 tere o te kokoru. e rite ana ki te hongere nama Reynolds, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (kei te \(H\) te teitei o te hongere, me \(\nu \) ko te pokey kinematic) i waenga i te 40,000 me te 67,000. Ko te nama Reynolds (\(Re\equiv) mai i te }_{i}d {u\u}_{i}d 6500.Ko te kaha o te ngangau e kiia ana e te inenga paerewa o nga tohu kua tuhia ki te venturi he 5% te toharite.
Ko te Whakaaturanga 4 e whakaatu ana i te hononga o \({Eu}_{w}\) me te koki azimuth \(\theta \), kua tawhāhia e nga koki ruku e toru, \(\ alpha \) = 30°, 50° me 70° .Ka wehewehea nga ine kia toru kauwhata i runga i te diameter o te rakau. Ko te ti'aturi ki te θ ka whai i te ia o te pehanga pakitara huri noa i te paenga o te arai porohita. I nga koki e anga ana ki te rere, ara, θ mai i te 0 ki te 90°, ka heke te pehanga pakitara rakau, ka tae ki te iti rawa ki te 90°, e rite ana ki te mokowhiti i waenga i nga rakau ka nui ake te tere o te tere na te kaha o te pehanga o te rohe rere. 100°, muri iho ka noho rite tonu te pehanga na te wehenga o te paparanga rohe o muri o te pakitara rakau.Kia mahara kaore he huringa o te koki o te pehanga iti, e tohu ana ko nga raruraru ka puta mai i nga papa kutikuti tata, penei i nga paanga Coanda, he tuarua.
Te rerekētanga o te tau Euler o te pakitara huri noa i te tokotoko mo nga koki koki rereke me nga diameter o nga rakau.I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
E whai ake nei, ka wetewetehia nga hua i runga i te whakapae ka taea te whakatau tata nga tau Euler ma nga tawhā āhuahanga anake, arā, ko te ōwehenga roa o te āhuatanga \(d/g\) me \(d/H\) (kei te \(H\) te teitei o te hongere) me te hianga \(\alpha \). e tika ana ki te tuaka tokotoko, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \) .I etahi wa ka kiia tenei ko te maapono o te mana motuhake.Ko tetahi o nga whainga o te wetewete e whai ake nei ko te tirotiro mena e pa ana tenei maataapono ki a tatou keehi, kei te noho te rere me te aukati i roto i nga hongere kati.
Me whakaaro tatou ki te pehanga i whanganga ki mua o te mata o te rakau takawaenga, ara, θ = 0. E ai ki te wharite a Bernoulli, ka makona te pehanga i tenei tuunga\({p}_{o}\):
ko \({u}_{o}\) te tere wē e tata ana ki te pakitara tokotoko i θ = 0, me te whakaaro he iti noa nga ngaronga karekau e taea te huri.Kia mohio kei te motuhake te pehanga hihiko i roto i te wahanga o te hiko.Mehemea kei te putua a \({u}_{o}\) (arā, te ahua o te stagnant), me whakakotahi nga tau Euler.Heoi, i te \0, ka kitea i te \0. ko te hua o te \({Eu}_{w}\) e tata ana engari kaore i tino rite ki tenei uara, ina koa mo nga koki ruku nui ake. E tohu ana tenei ko te tere o te mata o te rakau karekau e ngaro i te \(\theta =0\), ka pehia pea e te whakahekenga whakarunga o nga raina o naianei i hangaia e te titaha o te rakau. te tere axial i raro me te whakaheke i te tere ki runga. Ki te whakaaro ko te nui o te paheketanga i runga ake nei ko te matapaetanga o te tere uru ki runga i te rakau (ara \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), ko te hua tau Euler e rite ana:
Ko te ahua 5 e whakatairite ana i nga wharite.(3) E whakaatu ana i te pai o te whakaae ki nga raraunga whakamatautau e rite ana. Ko te inenga toharite ko te 25%, ko te taumata maia ko te 95%.Kia mahara ko te wharite.(3) I runga ano i te kaupapa o te motuhake. Waihoki, e whakaatu ana te Whakaahua 6 ko te tau Euler e pa ana ki te pehanga o te \({0}p) o mua, me te {18 o te mata o muri o te rakau. Wāhanga whakamātautau, \({p}_{e}\), E whai ana hoki i te ia e rite ana ki te \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) .I roto i nga take e rua, heoi, ka whakawhirinaki te whakarea ki te diameter o te rakau, he mea tika mai i te mea ka whakatauhia e te whakamutunga te rohe aukati. He rite tenei ahuatanga ki te maturuturunga o te pehanga o te pereti orifice. Ka takarohia e te aputa i waenga i nga rakau. I tenei keehi, ka tino heke te pehanga i te kaitao, ka hoki ano tetahi waahanga i te wa e toro atu ana ki muri. Ki te whakaaro ko te aukati hei aukati e tika ana ki te tuaka tokotoko, ka taea te tuhi te hekenga pehanga i waenga i mua me muri o te rakau hei 18:
ko te \({c}_{d}\) he whakarea toia e whakamarama ana i te whakaoranga pehanga wahanga i waenga i te θ = 90° me te θ = 180°, a ko te \({A}_{m}\) me \ ({A}_{f}\) te iti rawa o te wehenga whiti kore utu mo ia waeine roa e tika ana ki te tuaka tokotoko, a ko te hononga ki te tuaka tokotoko, ko te {({=}A} te diameter o te tokotoko, ko {({=}A} te diameter o te rakau. (g+d\right)/g\).Ko nga tau Euler e rite ana ko:
Ko te nama Wall Euler i \(\theta =0\) hei mahi o te ruku.Ka rite tenei pihi ki te wharite.(3).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ka huri te nama Wall Euler, i roto i te \(\theta =18{0}^{o}\) (tohu katoa) me te puta (tohu kau) me te ruku.Ko enei pihinga e rite ana ki te kaupapa o te motuhake, ara, \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.g
Ko te Whakaaturanga 7 e whakaatu ana i te whakawhirinakitanga o \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) ki \(d/g\), e whakaatu ana i te tino riterite Pai.(5). te taka i waenga i te kohao me te putanga o te wahanga whakamatautau ka whai i te ahua rite, engari he rereke nga taurite e whai whakaaro ana ki te whakaora pehanga i te waahi o muri i waenga i te pae me te putanga o te hongere.
Ko te whakarea toia e pa ana ki te \(d/g\) te heke pehanga ki mua me muri o te rakau\(\maui({Eu}_{0-180}\matau)\) me te tapeke o te pehanga i waenga i te uru me te putanga.
Ko te iti rawa o te pehanga \({p}_{90}\) i runga i te mata rakau i te θ = 90° me whakahaere motuhake. E ai ki te wharite a Bernoulli, i te taha o te raina o naianei ma te aputa i waenga i nga kaho, te pehanga i waenganui\({p}_{g}\) me te tere\({u}_{g}\) i roto i te mokowhiti o te awaawa e whai ake nei (he hononga ki waenganui o nga awaawa) āhuatanga:
Ko te pehanga \({p}_{g}\) ka taea te hono ki te pehanga mata o te rakau i θ = 90° ma te whakauru i te tohatoha pehanga ki runga i te aputa e wehe ana i te poutokomanawa i waenga i te pouwaenga me te pakitara (tirohia te Whakaahua 8). Ko te toenga o te mana ka hoatu 19:
ko \(y\) te taunga noa ki te mata o te rakau mai i te pito o waenganui o te mokowhiti i waenga i nga poutokomanawa, a ko te \(K\) te kopikopiko o te raina o naianei kei te tuunga \(y\). calculations.I te pakitara rakau, ka whakatauhia te pihinga e te wahanga ellipse o te tokotoko i te koki \(\alpha \), arā, \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (tirohia te Whakaahua 8). hangarite, ko te kōpiko i te taunga ao \(y\) ka hoatu e:
Tirohanga whiti-wahanga, mua (maui) me runga ake (raro).I hangaia me Microsoft Word 2019,
I tetahi atu taha, ma te pupuri i te papatipu, ko te tere toharite o te rererangi e tika ana ki te rere i te waahi inenga \(\langle {u}_{g}\rangle \) e hono ana ki te tere uru:
ko \({A}_{i}\) te horahanga rerenga whiti i te kokoru o te hongere me te \({A}_{g}\) ko te waahi rerenga whiti i te waahi inenga (tirohia te Whakaahua 8) ma te :
Kia mahara ko \({u}_{g}\) karekau i te rite ki \(\langle {u}_{g}\rangle \).A, ko te Whakaatu 9 e whakaatu ana i te ōwehenga tere \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \), ka tatauhia e te whārite.(10)–(14), ka tohua kia rite ki te tauwehenga \(d he ia/g) ka tohua kia rite ki te tauwehenga o te kōpae. e tata ana ki te raupapa-rua-rua:
Ko te ōwehenga o te mōrahi\({u}_{g}\) me te tauwaenga\(\langle {u}_{g}\rangle \) tere o te whiti-waenga o te pokapū hongere\(.\) Ko nga pihi totoka me te piira e rite ana ki nga wharite.(5) me te awhe rerekeetanga o nga whakarea taurite\(\pm 25\%\).
Ko te ahua 10 e whakataurite ana i te \({Eu}_{90}\) ki nga hua whakamatautau o te wharite.(16).
Ko te nama Wall Euler i \(\theta ={90}^{o}\).E hāngai ana tēnei ānau ki te whārite.(16).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ka taea te tatau te topa kupenga \({f}_{n}\) i runga i te toka pokapū e tika ana ki tona tuaka ma te whakauru i te pehanga ki runga i te mata rakau penei:
ko te whakarea tuatahi ko te roa o te tokotoko i roto i te hongere, ka mahia te whakauru i waenga i te 0 me te 2π.
Ko te matapaetanga o \({f}_{n}\) ki te ahunga o te rere wai me taurite ki te pehanga i waenga i te kokoru me te putanga o te hongere, mena ka whakarara te waku ki te rakau me te iti ake na te mea kaore i oti te whakawhanaketanga o te waahanga o muri mai. No reira,
Ko te ahua 11 e whakaatu ana i te kauwhata o nga wharite.(20) he pai te whakaae mo nga ahuatanga whakamatautau katoa.Heoi, he iti te 8% ine i te taha matau, ka taea te tohu me te whakamahi hei whakatau tata mo te kore tauritenga o te hikoi i waenga i te kokoru me te putanga.
Te taurite hiko o te hongere.He rite te raina ki te wharite.(20).Ko te taurite o te Pearson he 0.97.I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ko te rereke o te koki koki o te rakau, ko te pehanga i te pakitara o te rakau me te heke o te pehanga i roto i te hongere me nga raina whakawhiti o nga porotakaro e wha o te whaa. iraro, ko te morahi ki mua me te iti ki te taha taha taha i waenga i nga rakau, ka ora mai i te taha o muri na te wehenga o te paparanga rohe.
Ka wetewetehia nga raraunga whakamatautau ma te whakamahi i nga whakaaro tiaki torohaki me nga arotake-a-waahanga hei rapu i nga tau ahu-kore e hono ana i nga nama Euler ki nga ahuatanga o nga hongere me nga rakau.
Ko te maapono motuhake ka mau tonu mo te nuinga o nga tau Euler e tohu ana i te pehanga ki nga waahi rereke, ara, ki te kore te inenga o te pehanga ma te whakamahi i te matapae o te tere o te uru ki te rakau, ka noho motuhake te huinga ki te koki ruku. I tua atu, e pa ana te ahuatanga ki te papatipu me te torohaki o te rere He rite tonu nga wharitenga tiaki me te tautoko i te maapono o runga ake. hemodynamics20,21,22,23,24.
He hua tino pai i ahu mai i te tātaritanga o te hekenga pehanga i waenga i te kokoru me te putanga o te waahanga whakamatautau. I roto i te koretake o te whakamatautau, ko te whakarea toia ka puta he rite te kotahitanga, e tohu ana i te noho o nga tawhā rereke e whai ake nei:
Tuhia te rahi \(\mauī(d/g+2\right)d/g\) i roto i te taurangi o te whārite.(23) ko te rahinga i roto i te reu o te whārite.(4), ki te kore ka taea te tatau ki te iti me te wehenga kore utu e tika ana ki te tokotoko, \({A}_{m}\) me te \({A}) ka noho tonu nga tau hei Rey. i roto i te awhe o te rangahau o naianei (40,000-67,000 mo nga hongere me te 2500-6500 mo nga rakau).He mea nui kia mohio mena he rereke te pāmahana i roto i te hongere, ka pa ki te kiato o te wai.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., and Arbeiter, F. Whakawhiti wera me nga inenga whakaheke pehanga i roto i te hongere kua taratarahia e nga rara rereke i runga i te pakitara.expert.Heat Transfer 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., me Walsh, F. Flow cell characterization: te whakaata rere, te heke pehanga, me te kawe papatipu i roto i nga hiko e rua-ahu i roto i nga awa tapawha.J. Electrochemistry.Socialist Party.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Tawhā matua o te pānga Jamin i roto i capillaries ki whiti-wahanga whāiti.J. Gasoline.science.Britain.196, 107635 (2021).