Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез куллана торган браузер версиясендә CSS өчен чикләнгән ярдәм күрсәтелә. Иң яхшы тәҗрибә өчен, без сезгә яңартылган браузер кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерегез). Шуңа кадәр, ярдәмне дәвам итү өчен, без сайтны стильләрсез һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
Эксперименттер дүрт авыш цилиндрик таякның аркылы сызыклары белән капланган турыпочмаклы каналда үткәрелде. Үзәк таяк өслегенә басым һәм канал аша басым төшүе таякның авышлык почмагын үзгәртү юлы белән үлчәнде. Өч төрле диаметрлы таяк җыелмасы сыналды. Үлчәү нәтиҗәләре импульс саклану принцибы һәм ярымэмпирик карашлар ярдәмендә анализлана. Системаның мөһим урыннарындагы басымны таякның характеристика үлчәмнәре белән бәйләүче берничә инвариант үлчәмсез параметрлар җыелмасы булдырылды. Бәйсезлек принцибы төрле урыннардагы басымны характерлаучы күпчелек Эйлер саннары өчен үтәлә, ягъни басым таякка нормаль керү тизлегенең проекциясен кулланып үлчәмсез булса, җыелма төшү почмагыннан бәйсез. Нәтиҗәдә барлыкка килгән ярымэмпирик корреляция охшаш гидравликаны проектлау өчен кулланылырга мөмкин.
Күп җылылык һәм масса күчерү җайланмалары модульләр, каналлар яки күзәнәкләр җыелмасыннан тора, алар аша сыеклыклар азмы-күпме катлаулы эчке структураларда, мәсәлән, таякчыклар, буферлар, кертмәләр һ.б. үтә. Соңгы вакытта эчке басым бүленешен һәм катлаулы эчке өлешләргә көчләрне модульнең гомуми басым төшүе белән бәйләүче механизмнарны яхшырак аңлауга кызыксыну яңадан күтәрелде. Башка нәрсәләр белән беррәттән, бу кызыксыну материаллар фәнендәге инновацияләр, санлы симуляцияләр өчен исәпләү мөмкинлекләренең киңәюе һәм җайланмаларның миниатюризациясенең артуы белән көчәйтелде. Басымның эчке бүленеше һәм югалтулары буенча соңгы эксперименталь тикшеренүләргә төрле формадагы кабыргалар белән тупасланган каналлар 1, электрохимик реактор күзәнәкләре 2, капилляр кысылу 3 һәм рәшәткәле рам материаллары 4 керә.
Иң еш очрый торган эчке структуралар - блок модульләре аша цилиндрик таякчыклар, алар бәйләнгән яки изоляцияләнгән. Җылылык алмаштыргычларда бу конфигурация тышча ягында типик. Кабык ягындагы басым төшүе пар генераторлары, конденсаторлар һәм парга әйләндерүчеләр кебек җылылык алмаштыргычларның конструкциясе белән бәйле. Күптән түгел үткәрелгән тикшеренүдә Ван һ.б. 5 таякчыкларның тандем конфигурациясендә кабат беркетелү һәм бергә аерылу агымы халәтләрен ачыкладылар. Лиу һ.б. 6 төрле авышлык почмаклары булган икеләтә U-формасындагы торба бәйләмнәре урнаштырылган турыпочмаклы каналларда басым төшүен үлчәделәр һәм таяк бәйләмнәрен күзәнәкле мохит белән симуляцияләүче санлы модельне калибрладылар.
Көтелгәнчә, цилиндр банкының гидравлик эшчәнлегенә тәэсир итүче берничә конфигурация факторлары бар: урнашу төре (мәсәлән, баскычлы яки сызык эчендә), чагыштырма үлчәмнәр (мәсәлән, адым, диаметр, озынлык) һәм авышлык почмагы һ.б. Берничә автор геометрик параметрларның берләштерелгән эффектларын чагылдыру өчен конструкцияләргә юнәлеш бирү өчен үлчәмсез критерийларны табуга игътибар иттеләр. Күптән түгел үткәрелгән эксперименталь тикшеренүдә Ким һ.б. 7 берәмлек күзәнәгенең озынлыгын контроль параметр буларак кулланып, тандем һәм баскычлы массивларны һәм 103 һәм 104 арасындагы Рейнольдс саннарын кулланып, нәтиҗәле мәсамәлелек моделен тәкъдим иттеләр. Снарски8 су туннелендәге цилиндрга беркетелгән акселерометрлардан һәм гидрофоннардан алынган көч спектрының агым юнәлешенең авышлыгына ничек үзгәрүен өйрәнде. Марино һ.б. 9 цилиндрик таяк тирәсендәге стена басымы бүленешен тирәли әйләнү һава агымында өйрәнде. Митяков һ.б. 10 стерео PIV кулланып, әйләнү цилиндрыннан соң тизлек кырын күрсәттеләр. Алам һ.б. 11 тандем цилиндрларын комплекслы тикшеренү үткәрде, Рейнольдс санының һәм геометрик нисбәтнең вихрь коелуына йогынтысына игътибар итте. Алар биш халәтне ачыклый алдылар, атап әйткәндә, блоклау, өзек-өзек блоклау, блоклаусыз, субгармоник блоклау һәм кисү катламының кабат беркетелү халәтләре. Соңгы санлы тикшеренүләр чикләнгән агым цилиндрлары аша агымда вихрь структуралары формалашуын күрсәтте.
Гомумән алганда, берәмлек күзәнәкнең гидравлик күрсәткечләре эчке структураның конфигурациясенә һәм геометриясенә бәйле булачак дип көтелә, гадәттә ул конкрет эксперименталь үлчәүләрнең эмпирик корреляцияләре белән билгеләнә. Периодик компонентлардан торган күп җайланмаларда агым үрнәкләре һәр күзәнәктә кабатлана, һәм шулай итеп, күп масштаблы модельләр аша структураның гомуми гидравлик үз-үзен тотышын күрсәтү өчен вәкил күзәнәкләргә кагылышлы мәгълүмат кулланылырга мөмкин. Бу симметрик очракларда гомуми саклау принциплары кулланылган спецификлык дәрәҗәсен еш кына киметергә мөмкин. Гадәти мисал - тишек пластинасы өчен разряд тигезләмәсе 15. Авыш стерженьнәрнең махсус очрагында, чикләнгән яки ачык агымда булсынмы, әдәбиятта еш китерелә торган һәм дизайнерлар тарафыннан кулланыла торган кызыклы критерий - цилиндр күчәренә перпендикуляр булган агым компонентына доминант гидравлик зурлык (мәсәлән, басым төшүе, көч, вихрь сүнү ешлыгы һ.б.) ). Бу еш кына бәйсезлек принцибы дип атала һәм агым динамикасы, нигездә, агым нормаль компоненты белән идарә ителә һәм цилиндр күчәре белән туры китерелгән күчәр компонентының йогынтысы аз дип фаразлана. Бу критерийның гамәлдә булу диапазоны буенча әдәбиятта бердәм фикер булмаса да, күп очракларда ул... эмпирик корреляцияләргә хас булган эксперименталь билгесезлекләр эчендә файдалы бәяләүләр бирә. Бәйсез принципның дөреслеге турындагы соңгы тикшеренүләргә вихрь белән китереп чыгарылган тибрәнү16 һәм бер фазалы һәм ике фазалы уртача каршылык417 керә.
Әлеге эштә дүрт авыш цилиндрик таякчыкның аркылы сызыгы булган каналдагы эчке басым һәм басым төшүен өйрәнү нәтиҗәләре тәкъдим ителә. Авышлык почмагын үзгәртеп, төрле диаметрлы өч таякчык җыелмасын үлчәгез. Гомуми максат - таякчык өслегендәге басым бүленешенең каналдагы гомуми басым төшүе белән бәйле механизмын тикшерү. Бәйсезлек принцибының дөреслеген бәяләү өчен Бернулли тигезләмәсен һәм импульс саклану принцибын кулланып эксперименталь мәгълүматлар анализлана. Ниһаять, охшаш гидравлик җайланмаларны проектлау өчен кулланылырга мөмкин булган үлчәмсез ярымэмпирик корреляцияләр булдырыла.
Эксперименталь җайланма күчәрле җилләткеч белән тәэмин ителгән һава агымын кабул итүче турыпочмаклы сынау кисәгеннән торган. Сынау кисәге канал стеналарына урнаштырылган ике параллель үзәк таякчыктан һәм ике ярым таякчыктан торган берәмлекне үз эченә ала, 1e рәсемдә күрсәтелгәнчә, барысы да бер үк диаметрлы. 1a–e рәсемнәрендә эксперименталь җайланманың һәр өлешенең җентекле геометриясе һәм үлчәмнәре күрсәтелгән. 3 нче рәсемдә процессны урнаштыру күрсәтелгән.
a Керү кисемтәсе (озынлыгы мм). Openscad 2021.01, openscad.org кулланып b төзегез. Төп сынау кисемтәсе (озынлыгы мм). Openscad 2021.01, openscad.org белән төзелде. c Төп сынау кисемтәсе кисемтәсе күренеше (озынлыгы мм). Openscad 2021.01, openscad.org кулланып төзелде. d экспорт кисемтәсе (озынлыгы мм). Openscad 2021.01, openscad.org сайтының сынаулар бүлегенең шартлатылган күренеше белән төзелде. e. Openscad 2021.01, openscad.org белән төзелде.
Төрле диаметрлы өч комплект стержень сыналды. 1 нче таблицада һәр корпусның геометрик характеристикалары күрсәтелгән. Стерженьнар транспортирга урнаштырылган, шуңа күрә аларның агым юнәлешенә карата почмагы 90° һәм 30° арасында үзгәрергә мөмкин (1b һәм 3 нче рәсемнәр). Барлык стерженьнар дат басмас корычтан ясалган һәм алар арасындагы араны бер үк итеп саклап калу өчен үзәкләштерелгән. Стерженьнарның чагыштырма урнашуы сынау кисәгенең читендә урнашкан ике аралык белән беркетелгән.
Сынау участогының керү агымы тизлеге, 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, калибрланган вентури белән үлчәнде һәм DP Cell Honeywell SCX ярдәмендә күзәтелде. Сынау участогының чыгу урынындагы сыеклык температурасы PT100 термометры белән үлчәнде һәм 45±1°C температурада контрольдә тотылды. Тезлекнең тигез бүленешен тәэмин итү һәм канал керү урынындагы турбулентлык дәрәҗәсен киметү өчен, керүче су агымы өч металл экран аша мәҗбүри рәвештә үткәрелде. Соңгы экран һәм таяк арасында якынча 4 гидравлик диаметрлы утыру арасы кулланылды, һәм чыгу урынының озынлыгы 11 гидравлик диаметр тәшкил итте.
Керү агымы тизлеген үлчәү өчен кулланылган Вентури трубкасының схемасы (миллиметрда озынлык). Openscad 2021.01, openscad.org ярдәмендә төзелгән.
Үзәк таякның бер өслегендәге басымны сынау кисемтәсенең урта яссылыгында 0,5 мм басым краны ярдәмендә күзәтегез. Кран диаметры 5° почмак аралыгына туры килә; шуңа күрә почмак төгәллеге якынча 2°. Күзәтелгән таякны үз күчәре тирәсендә әйләндерергә мөмкин, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Таяк өслеге басымы һәм сынау кисемтәсенә керү урынындагы басым арасындагы аерма DP Cell Honeywell SCX сериясенең дифференциаль үлчәү җайланмасы белән үлчәнә. Бу басым аермасы һәр таяк урнашуы өчен үлчәнә, агым тизлеген, авышлык почмагын (альфа) һәм азимут почмагын (тета) үзгәртә.
агым көйләүләре. Канал стеналары соры төстә күрсәтелгән. Агым сулдан уңга ага һәм стержень белән каплана. "А" күренеше стержень күчәренә перпендикуляр икәненә игътибар итегез. Тышкы стерженьнәр ян канал стеналарына ярым урнаштырылган. Авышлык почмагын үлчәү өчен транспортир кулланыла \(\alpha \). Openscad 2021.01, openscad.org белән төзелгән.
Экспериментның максаты - төрле азимутлар һәм төшүләр өчен канал керү урыннары арасындагы басым төшүен һәм үзәк таякчык өслегенә, \(\тета\) һәм \(\альфа\) басымны үлчәү һәм аңлату. Нәтиҗәләрне гомумиләштерү өчен, дифференциаль басым үлчәмсез формада Эйлер саны рәвешендә күрсәтеләчәк:
монда \(\rho \) - сыеклык тыгызлыгы, \({u}_{i}\) - уртача керү тизлеге, \({p}_{i}\) - керү басымы, һәм \({p }_{w}\) - стержень диварындагы билгеле бер ноктадагы басым. Керү тизлеге керү клапаны ачылу белән билгеләнгән өч төрле диапазон эчендә билгеләнә. Нәтиҗәдә тизлекләр 6 дан 10 м/с га кадәр, бу каналның Рейнольдс санына туры килә, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (монда \(H\) - каналның биеклеге, һәм \(\nu \) - кинематик ябышлык) 40,000 һәм 67,000 арасында. Стержень Рейнольдс саны (\(Re\equiv {u}_{i}d/\nu \)) 2500 дән 6500 гә кадәр. Теркәлгән сигналларның чагыштырма стандарт тайпылышы белән бәяләнә торган турбулентлык интенсивлыгы Вентури уртача 5% тәшкил итә.
4 нче рәсемдә \({Eu}_{w}\) азимут почмагы \(\theta\) белән корреляциясе күрсәтелгән, өч аскы почмак белән параметрлаштырылган, \(\alpha\) = 30°, 50° һәм 70°. Үлчәүләр стержень диаметрына карап өч графикка бүленә. Күренгәнчә, эксперименталь билгесезлек эчендә алынган Эйлер саннары агым тизлегенә бәйле түгел. θ га гомуми бәйлелек түгәрәк киртә периметры буенча стена басымының гадәти тенденциясенә туры килә. Агымга караган почмакларда, ягъни 0 дән 90° га кадәр θ стержень стена басымы кими, 90° минимальгә җитә, бу агым мәйданы чикләүләре аркасында тизлек иң зур булган стерженьнәр арасындагы арага туры килә. Аннары θ 90° тан 100° га кадәр басым торгызыла, аннан соң стержень стенасының арткы чик катламы аерылу сәбәпле басым тигез булып кала. Игътибар итегез, минималь басым почмагында үзгәреш юк, бу күрше кисү катламнарыннан, мәсәлән, мөмкин булган бозылуларны күрсәтә. Коанда эффектлары икенчел.
Төрле авышлык почмаклары һәм стержень диаметрлары өчен стержень тирәсендәге стенаның Эйлер санының үзгәрүе. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info ярдәмендә эшләнгән.
Түбәндә без нәтиҗәләрне Эйлер саннарын геометрик параметрлар, ягъни \(d/g\) һәм \(d/H\) (монда \(H\) - канал биеклеге) һәм авышлыгы \(\альфа\) белән генә бәяләп була дигән фаразга нигезләнеп анализлыйбыз. Популяр гамәли кагыйдә буенча, стерженьгә сыеклык структура көче стержень күчәренә перпендикуляр керү тизлегенең проекциясе белән билгеләнә, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \альфа\). Моны кайвакыт бәйсезлек принцибы дип атыйлар. Түбәндәге анализның максатларының берсе - бу принципның безнең очракка кагылуын тикшерү, анда агым һәм киртәләрнең ябык каналлар эчендә чикләнгәнлеге.
Әйдәгез, арадаш стержень өслегенең алгы өлешендә үлчәнгән басымны карап чыгыйк, ягъни θ = 0. Бернулли тигезләмәсе буенча, бу позициядәге басым түбәндәгене канәгатьләндерә:
монда \({u}_{o}\) - θ = 0 булганда стержень стенасы янындагы сыеклык тизлеге, һәм без чагыштырмача кечкенә кайтарып булмый торган югалтуларны фаразлыйбыз. Динамик басым кинетик энергия терминында бәйсез икәнен истә тотыгыз. Әгәр \({u}_{o}\) буш булса (ягъни туктап торган шарт), Эйлер саннары бердәм булырга тиеш. Ләкин, 4 нче рәсемдә \(\theta =0\) булганда килеп чыккан \({Eu}_{w}\) бу кыйммәткә якын, ләкин төгәл тигез түгел, бигрәк тә зуррак төшү почмаклары өчен. Бу стержень өслегендәге тизлек \(\theta =0\) булганда юкка чыкмавын күрсәтә, бу стержень авышлыгы белән барлыкка килгән ток сызыкларының өскә таба авышуы белән басылырга мөмкин. Агым сынау кисәгенең өске һәм аскы өлешенә чикләнгәнлектән, бу авышлык икенчел рециркуляция булдырырга тиеш, аскы өлештә күчәр тизлеген арттырырга һәм өске өлештә тизлекне киметергә. Югарыдагы авышлыкның зурлыгы керү тизлегенең валга проекциясе дип фараз итеп (ягъни \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), тиешле Эйлер саны нәтиҗәсе:
5 нче рәсем тигезләмәләрне чагыштыра.(3) Ул тиешле эксперименталь мәгълүматлар белән яхшы туры килә. Уртача тайпылыш 25%, ә ышаныч дәрәҗәсе 95% тәшкил итте.(3) тигезләмәсе бәйсезлек принцибына туры килә. Шулай ук, 6 нчы рәсемдә Эйлер санының стерженьның арткы өслегенә, \({p}_{180}\) басымына һәм сынау сегменты чыгуындагы, \({p}_{e}\) басымына туры килүе күрсәтелгән, шулай ук ​​\({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) га пропорциональ тенденциягә иярә. Ләкин ике очракта да коэффициент стержень диаметрына бәйле, бу акылга сыярлык, чөнки соңгысы комачауланган мәйданны билгели. Бу үзенчәлек тишек пластинасының басым төшүенә охшаш, анда агым каналы билгеле бер урыннарда өлешчә кими. Бу сынау өлешендә тишек ролен стерженьнәр арасындагы ара уйный. Бу очракта, дроссельдә басым сизелерлек кими һәм кирегә киңәю белән өлешчә торгызыла. Чикләүне перпендикуляр блоклау дип саныйбыз. стержень күчәренә карата, стерженьнең алгы һәм арткы өлешләре арасындагы басым төшүен 18 дип язарга мөмкин:
монда \({c}_{d}\) - θ = 90° һәм θ = 180° арасындагы парциаль басымны торгызуны аңлатучы каршылык коэффициенты, һәм \({A}_{m}\) һәм \ ({A}_{f}\) - стержень күчәренә перпендикуляр булган берәмлек озынлыгына минималь ирекле кисемтә, һәм аның стержень диаметрына мөнәсәбәте \({A}_{f}/{A}_{m}=\ ​​Сулга (g+d\уңга)/g\). Тиешле Эйлер саннары:
\(\theta =0\) ноктасында Уолл Эйлер санының төшү функциясе буларак билгеләнүе. Бу кәкре сызык (3) тигезләмәсенә туры килә. Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info ярдәмендә төзелгән.
Уолл Эйлер саны үзгәрә, \(\theta =18{0}^{o}\) (тулы билге) һәм чыгышта (буш билге) түбәнәю белән. Бу кәкреләр бәйсезлек принцибына туры килә, ягъни \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \). Gnuplot 5.4 белән төзелгән, www.gnuplot.info.
7 нче рәсемдә \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) ның \(d/g\) га бәйлелеге күрсәтелгән, бу экстремаль Яхшы консистенцияне күрсәтә.(5). Алынган каршылык коэффициенты \({c}_{d}=1.28\pm 0.02\), ышаныч дәрәҗәсе 67%. Шулай ук, шул ук графикта сынау участогының керү һәм чыгу урыннары арасындагы гомуми басым төшүе охшаш тенденция буенча бара, ләкин төрле коэффициентлар белән, алар сызык һәм канал чыгышы арасындагы арткы бушлыкта басымны торгызуны исәпкә ала. Тиешле каршылык коэффициенты \({c}_{d}=1.00\pm 0.05\), ышаныч дәрәҗәсе 67%.
Каршылык коэффициенты стерженьның алгы һәм арткы өлешендәге басым төшүенә (d/g) һәм канал керү һәм чыгу урыннары арасындагы гомуми басым төшүенә бәйле. Соры зона - корреляция өчен 67% ышаныч диапазоны. Gnuplot 5.4 белән төзелгән, www.gnuplot.info.
θ = 90° булганда стержень өслегендәге минималь басым махсус эшкәртүне таләп итә. Бернулли тигезләмәсе буенча, стерженьнәр арасындагы ара аша үткән ток сызыгы буенча, стерженьнәр арасындагы арадагы үзәктәге басым һәм тизлек (каналның урта ноктасы белән туры килә) түбәндәге факторларга бәйле:
θ = 90° булганда, үзәк стерженьне урта нокта һәм дивар арасындагы арадагы басым бүленешен интеграллау юлы белән басымны \({p}_{g}\) стержень өслеге басымы белән бәйләргә мөмкин (8 нче рәсемне карагыз). Көч балансы 19 бирә:
монда \(y\) - үзәк таякчыклар арасындагы араның үзәк ноктасыннан таякчык өслегенә нормаль координата, ә \(K\) - \(y\) позициясендәге ток сызыгының кәкрелеге. Таякчык өслегенә басымны аналитик бәяләү өчен, \({u}_{g}\) тигез һәм \(K\left(y\right)\) сызыклы дип фаразлыйбыз. Бу фаразлар санлы исәпләүләр белән расланган. Таякчык диварында кәкрелек таякчыкның \(\alpha\) почмагындагы эллипс кисемтәсе белән билгеләнә, ягъни \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (8 нче рәсемне карагыз). Аннары, симметрия аркасында \(y=0\) да юкка чыгучы агым кәкрелегенә карата, \(y\) универсаль координатасындагы кәкрелек түбәндәгечә бирелә:
Кисемтә күренеше, алгы яктан (сулда) һәм өстән (аскы яктан). Microsoft Word 2019 белән эшләнгән,
Икенче яктан, масса саклану законы буенча, үлчәү урынында агымга перпендикуляр яссылыктагы уртача тизлек керү тизлегенә бәйле:
монда \({A}_{i}\) - канал керү урынындагы кисемтә агым мәйданы, ә \({A}_{g}\) - үлчәү урынындагы кисемтә агым мәйданы (8 нче рәсемне карагыз), тиешенчә:
Игътибар итегез, \({u}_{g}\) \(\langle {u}_{g}\rangle \) га тигез түгел. Чынлыкта, 9 нчы рәсемдә (10)–(14) тигезләмәсе белән исәпләнгән, \(d/g\) нисбәте буенча күрсәтелгән, \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \) тизлек нисбәте күрсәтелгән. Бераз дискретлыкка карамастан, икенче дәрәҗәдәге полином белән якынлаштырылган тенденцияне ачыкларга мөмкин:
Канал үзәге кисемтәсенең максималь({u}_{g}\) һәм уртача(\langle {u}_{g}\rangle \) тизлекләренә нисбәте\(.\). Тоташ һәм өзек сызыклар (5) тигезләмәләренә һәм тиешле коэффициентларның үзгәрү диапазонына туры килә\(\pm 25\%\). Gnuplot 5.4 белән төзелгән, www.gnuplot.info.
10 нчы рәсемдә \({Eu}_{90}\) тигезләмәсенең эксперименталь нәтиҗәләре белән чагыштырыла. (16). Уртача чагыштырма тайпылыш 25%, ә ышаныч дәрәҗәсе 95% тәшкил итте.
\(\theta ={90}^{o}\) ноктасындагы Уолл Эйлер саны. Бу кәкре тигезләмәгә туры килә. (16). Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info ярдәмендә төзелгән.
Үзәк стерженьга үз күчәренә перпендикуляр тәэсир итүче гомуми көч \({f}_{n}\) стержень өслегенә басымны түбәндәгечә интеграллап исәпләп була:
монда беренче коэффициент - канал эчендәге стержень озынлыгы, һәм интеграллау 0 һәм 2π арасында башкарыла.
Су агымы юнәлешендәге \({f}_{n}\) проекциясе каналның керү һәм чыгу нокталары арасындагы басымга туры килергә тиеш, әгәр ышкылу көчәйтү көче таякка параллель һәм соңгы кисемтәнең тулысынча эшләнмәве аркасында кечерәк булмаса. Импульс агымы тигезсез. Шуңа күрә,
11 нче рәсемдә тигезләмәләрнең графигы күрсәтелгән. (20) барлык эксперименталь шартлар өчен дә яхшы туры килү күрсәтте. Шулай да, уң якта 8% тайпылыш бар, аны каналга керү һәм чыгу арасындагы импульс дисбалансын бәяләү буларак кулланырга мөмкин.
Каналның көч балансы. Сызык (20) тигезләмәсенә туры килә. Пирсон корреляция коэффициенты 0,97 иде. Gnuplot 5.4 белән төзелгән, www.gnuplot.info.
Стержканың авышлык почмагын үзгәртеп, стержка өслеге стенасындагы басым һәм дүрт авыш цилиндрик стержканың аркылы сызыклары белән каналдагы басым төшүе үлчәнде. Өч төрле диаметрлы стержка җыелмасы сыналды. Сыналган Рейнольдс саны диапазонында, 2500 һәм 6500 арасындагы диапазонда, Эйлер саны агым тизлегенә бәйле түгел. Үзәк стержка өслегенә басым цилиндрларда күзәтелгән гадәти тенденциягә туры килә, алгы якта максималь һәм стержкалар арасындагы ян якта минималь була, чик катламы аерылуы аркасында арткы өлештә торгызыла.
Эксперименталь мәгълүматлар импульсны саклау һәм ярымэмпирик бәяләүләр ярдәмендә анализлана, Эйлер саннарын каналларның һәм таякчыкларның характерлы үлчәмнәре белән бәйләүче инвариант үлчәмсез саннарны табу өчен. Блоклауның барлык геометрик үзенчәлекләре дә таякчык диаметры һәм таякчыклар арасындагы ара (латераль яктан) һәм канал биеклеге (вертикаль) арасындагы нисбәт белән тулысынча күрсәтелә.
Бәйсезлек принцибы төрле урыннардагы басымны характерлаучы күпчелек Эйлер саннары өчен үтәлә, ягъни басым стерженьга нормаль керү тизлегенең проекциясен кулланып үлчәмсез булса, җыелма төшү почмагыннан бәйсез. Моннан тыш, бу үзенчәлек агымның массасы һәм импульсы белән бәйле. Саклану тигезләмәләре туры килә һәм югарыдагы эмпирик принципны хуплый. Бу принциптан бары тик стержень өслеге басымы гына стержень арасындагы аралыкта бераз тайпыла. Охшаш гидравлик җайланмаларны проектлау өчен кулланылырга мөмкин булган үлчәмсез ярымэмпирик корреляцияләр барлыкка килә. Бу классик алым Бернулли тигезләмәсенең гидравлика һәм гемодинамикага охшаш кулланылышы турында күптән түгел хәбәр ителгән охшаш мәгълүматларга туры килә20,21,22,23,24.
Сынау кисемтәсенең керү һәм чыгу урыннары арасындагы басым төшүен анализлаудан аеруча кызыклы нәтиҗә килеп чыга. Эксперименталь билгесезлек эчендә килеп чыккан каршылык коэффициенты бердәмлеккә тигез, бу түбәндәге инвариант параметрларның булуын күрсәтә:
Тигезләмәнең ваклаучысындагы зурлык \(\left(d/g+2\right)d/g\) булуына игътибар итегез. (23) тигезләмәдәге җәяләр эчендәге зурлык. (4) тигезләмәсендәге, югыйсә аны стерженьга перпендикуляр минималь һәм ирекле кисемтә белән исәпләп була, \({A}_{m}\) һәм \({A}_{f}\). Бу Рейнольдс саннарының хәзерге тикшеренү диапазонында кала дип фаразлана дигәнне аңлата (каналлар өчен 40,000-67,000 һәм стерженьнар өчен 2500-6500). Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, әгәр канал эчендә температура аермасы булса, ул сыеклык тыгызлыгына тәэсир итәргә мөмкин. Бу очракта, Эйлер санының чагыштырма үзгәрешен җылылык киңәю коэффициентын максималь көтелгән температура аермасына тапкырлап бәяләргә мөмкин.
Рак, С., Көлер, С., Шлиндвайн, Г. һәм Арбайтер, Ф. Стенадагы төрле формадагы кабыргалар белән тупасланган каналда җылылык тапшыру һәм басым төшүен үлчәү. эксперт. Җылылык тапшыру 31, 334–354 (2017).
Ву, Л., Аренас, Л., Грейвс, Дж., һәм Уолш, Ф. Агым күзәнәкләрен характерлау: турыпочмаклы каналлардагы ике үлчәмле электродларда агым визуализациясе, басым төшүе һәм масса ташу. Электрохимия журналы. Социалистик партия. 167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Тар кисемтәле капиллярларда Джамин эффектының төп параметрлары. J. Gasoline.fiction.Britain.196, 107635 (2021).