Ροή σε παράλληλους όμοιους κλάδους (πρ. υπ/μός στρωτής και τυρβώδους )

[traxanas]

Κώστα,

το 50 - 500 ήταν η πτώση πίεσης..η ακρίβεια είναι καθοριστικός παράγοντας..

Για να γίνει λιγάκι πιο κατανοητό, αν αντί για 5 κλάδους έχω 150..δηλαδή 150 κάθετα σωληνάκια..η ροή θεωρητικά αφού κάτω και πάνω έχουν ακριβώς ίδια γεωμετρία οι κλάδοι, θα έπρεπε να υπάρχει αυτοεξισορρόπηση και οι ροές ανά κλάδο προς τους κάθετους σωλήνες να είναι ίδια..σωστά?

με πειράματα(ασχέτως ροής, δηλαδή μικρής, μεσαίας και μεγάλης) κάπου στα κάθετα σωληνάκια μεταξύ 90 και 130 η ροή σχεδόν σταματάει..άλλες φορές μεταξύ 40 και 90 σχεδόν σταματάει..

συμπέρασμα?τείνει να περάσει η ροή απο τους πρώτους κλάδους ή απο τους τελευταίους,παρακάμπτοντας το κέντρο...γιατί συμβαίνει αυτό?και πώς μπορώ να το αλλάξω αυτό?έχω δυνατότητα να παρέμβω μόνο στους οριζόντιους χοντρούς σωλήνες..

εγώ αυτό το πράγμα θέλω να το βγάλω με τύπους...δηλαδή να δώ αν μπορώ αυτό που μου δείχνει η πράξη, να το βγάλω και με τύπους...

[CostasV]

...με πειράματα(ασχέτως ροής, δηλαδή μικρής, μεσαίας και μεγάλης) κάπου στα κάθετα σωληνάκια μεταξύ 90 και 130 η ροή σχεδόν σταματάει..άλλες φορές μεταξύ 40 και 90 σχεδόν σταματάει..

 

Για τι τάξη μεγέθους συνολική ροή μιλάμε;

 

 

...συμπέρασμα?τείνει να περάσει η ροή απο τους πρώτους κλάδους ή απο τους τελευταίους,παρακάμπτοντας το κέντρο...γιατί συμβαίνει αυτό?και πώς μπορώ να το αλλάξω αυτό?έχω δυνατότητα να παρέμβω μόνο στους οριζόντιους χοντρούς σωλήνες..

 

Εάν υπάρχει μία συμμετρία ως προς το κέντρο, πάμε καλά (δηλαδή δεν συμβαίνει τίποτα περίεργο όπως βούλωμα ή άλλο τρελό).

 

Μόνη δυνατότητα που βλέπω για να αποφύγεις το σταμάτημα στα μεσαία σωληνάκια είναι να αυξήσεις την συνολική ροή. Αλλη δυνατότητα (εξτρεμ) είναι να μεταβάλεις την θερμοκρασία μερικών σωλήνων (είτε να τους ψύξεις είτε να τουε θερμάνεις) και να μεταβάλεις με τον τρόπο αυτό το ιξώδες του νερού, οδηγώντας το στα σωληνάκια που θέλεις εσύ.

 

Αλλά πώς είδες ότι η ροή στα μεσσαία σωληνάκια σταμάτησε; Θα μπορούσες να κάνεις λάθος στο συμπέρασμά σου αυτό;

[ariss]

Καλησπέρα

 

Παιδια για να λυθει αυτο το πράμα είναι πολύ μανικι. Εχει βρόγχους και τα πράματα περιπλέκονται. Θα χρειαστει να λύσεις σύστημα 150 εξισώσεων. Αλλα και αν καταφέρεις να το λύσεις αυτό το αποτέλεσμα θα σου βγάλει.

Πιστεύω ότι το πρόβλημα είναι στη διατομη των οριζοντιων σωλήνων. Ενώ σε κάποια μέρη του σωλήνα θέλεις να περναέι 100πλασια ροή απο αυτή των κάθετών η διατομη του είναι μόνο διπλάσια.

Γνώμη μου είναι οτι αν οι οριζόντιοι σωλήνες διαστασιολογηθούν έτσι ώστε να υπάρχει ίδια ταχύτητα ροής σε όλο το σύστημα θα πετύχεις αυτό που θέλεις δλδ την αυτοεξισορόπηση.

Δλδ ξεκινάς με περίπου 12 πλάσιο αγωγό σε διάμετρο σε σχέση με τους κάθετους αγωγούς και στασιακά μειώνεις τη διατομή ετσι ώστε στο τέλος να έχείς ίδια διατομή με τον κάθετο αγωγό. Δεν ξέρω αν αυτό μπορεί να γίνει στην πράξη βέβαια.

[traxanas]

Καλησπέρα,

θα επεξηγήσω άυριο λιγάκι πιο αναλυτικά..τώρα πρέπει να κοιμηθώ..

 

Άρη,αυτοεξισορροπείται θεωρητικά, αν είδες το σχέδιο που έκανα...

 

και Κώστα, όλο είναι συμμετρικό..θα πω αυριο αν είναι...

 

Κώστα,

Για τι τάξη μεγέθους συνολική ροή μιλάμε;

6-7 κυβικά ανά ώρα..

επίσης η ροή δεν επηρεάζει το φαινόμενο..αύξηση ή μείωση..

 

Αλλά πώς είδες ότι η ροή στα μεσσαία σωληνάκια σταμάτησε; Θα μπορούσες να κάνεις λάθος στο συμπέρασμά σου αυτό;

\

 

άνα κάποιους σωλήνες μπήκαν θερμόμετρα ακριβείας...

 

έχει κολληθεί ειδική ομοιόμορφη επιφάνεια στους σωλήνες η οποία παίρνει θερμότητα ομοιόμορφα..

 

η επιφάνεια προσκολλάται άνα 15 κάθετους σωλήνες και προσκολλάται σε όλους τους κάθετους σωλήνες..

 

με δεδομένη την μέθοδο κόλλησης και ομοιομορφία και μηδενική αστοχία σε αυτά που λέω, με θερμόμετρα σε διάφορα σημεία των κάθετων σωληνών παρατηρήθηκε στους κεντρικούς σωλήνες αυξηση της θερμοκρασίας ενώ υπήρχε ροή θεωρητικά...η διαφορά θερμοκρασίας έδειξε ΔΤ μέχρι και 25 βαθμούς κελσίου, το οποίο συνεπάγεται πάρα πολύ μικρή ροή λόγω μή απαγωγής της θερμότητας..

 

κατασκευαστικά λάθη δεν υπάρχουν ή οι διαφορές είναι πολύ μικρές..

 

τί παίζει?

[CostasV]

Είπες η συλλεκτήρια είναι Φ54 και οι 150 κλάδοι Φ22. Συνολική ροή περίπου 6-7 m3/h

 

Αυτά δίνουν ταχύτητες 0,73 m/s στην είσοδο της συλλεκτήριας και (θεωρητικά) 0,03 m/s σε κάθε κλάδο. Δηλαδή θεωρητικά η ταχύτητα θα έπρεπε να μειώνεται περίπου 25 φορές όταν εγκαταλείπει την συλλεκτήρια και μπαίνει στον κλάδο. Χωρίς να μπορώ να το τεκμηριώσω, πιστεύω ότι αυτή η μεγάλη διακύμανση ταχύτητας μπορεί να είναι η αιτία του φαινομένου αυτού.

 

Εάν η συλλεκτήρια σωλήνα ήταν διπλάσιας διαμέτρου τότε ο λόγος θα έπεφτε στο 6 περίπου. Πιστεύω ότι στην περίπτωση αυτή ΔΕΝ θα υπήρχε πρόβλημα.

 

edit: Αν έχεις κάνει τους υπολογισμούς, πες μου , τι Re υπάρχει στην είσοδο της συλλεκτήριας και τι Re (θα έπρεπε να υπάρχει) σε κάθε κλάδο; Επίσης, η συνολική (είσοδος-έξοδος) πτώση πίεσης, εκτιμώ ότι είναι αρκετά μεγαλύτερη από 500 Pa (=0,5 mbar) που είχες γράψει. Εισαι σίγουρος ότι δεν είναι περισσότερο;

[traxanas]

ας πούμε το εξής τότε..

 

με συλλεκτήριες Φ22 και κάθετες Φ12 και ροή 1 κυβικό ανά ώρα τί βλέπεις?

 

τα 500 Pa δεν είναι για τα 150 κάθετα...είναι για τα 15 κάθετα περίπου΄ με την ροή στα 60 λίτρα άνα ώρα..

[ariss]

Τετοιου είδους συστήματα λύνονται με βρόγχους. Επειδή δεν μπορώ να εξηγήσω τη μέθοδο μπορείτε να ψάξετε "loop network calculation".

Σε αυτή τη μέθοδο η ολική πτώση πίεσης σε κάθε βρόγχο πρέπει να είναι μηδέν. Στην περίπτωση που θέλουμε, δλδ να έχουμε ίδια ροή σε όλους τους κάθετους αγωγούς, οι πτώσεις πιεσης στους κάθετους αγωγούς αυτοαναιρούνται και πρέπει να αυτοαναιραιθούν και οι πτώσεις πίεσης και στα τμήματα των οριζώντιων αγωγών.

Ομως αν πάρουμε για παράδειγμα τον πρώτο βρόγχο στο κάτω τμήμα του οριζόντιου αγωγού θα περνάει σχεδόν όλη ροη ενώ στο πάνω τμήμα του οριζόντιου αγωγού θα περνάει το 1/150 της ροής. Αρα πρέπει να αλάξουμε με κάποιο τρόπο τις διατομές των αγωγών (αφού δε μπορούμε να αλάξουμε κάτι αλλο) ώστε να δημιουργείται ίδια πτώση πίεσης σαυτά τα τμήματα.

Πρακτικά αυτό ειναι απίθανο αλλα μπορείς να ξεκινάς τον κάτω αγωγό απο Φ100 και να καταλήγει σε Φ22 και το αντίστροφο για τον πάνω αγωγό.

Πιστεύω αυτό θα στρώσει καπως τα πραματα.

[traxanas]

Αρη,

εννοείται οτι ο κάτω αγωγός θα δίνει 1/150 σε κάθε κάθετο και άρα θα μειώνεται η ροή του ξεκινώντας απο 150/150 , 149/150, 148/150 κτλ κτλ...και εννοείται πως ο πάνω αγωγός θα ξεκινήσει απο 1/150, 2/150, 3/ 150 κτλ κτλ...για αυτό λέμε για αυτοεξισορρόπηση...γιατί να αλλάξω διατομές αφού πάνω αγωγός και κάτω κάθε φορά θεωρητικά εξισορροπούνται δημιουργώντας το άθροισμα 150/150...?

 

και αυτό λέγεται "reverse return" πιό σωστά..

[CostasV]

... με συλλεκτήριες Φ22 και κάθετες Φ12 και ροή 1 κυβικό ανά ώρα τί βλέπεις?

H ταχύτητα στην είσοδο της Φ22 είναι 0,73 m/s, σε κάθε κλάδο (θεωρητικά) είναι 0,016 m/s και ο λόγος των ταχυτήτων είναι περίπου 45. Σύμφωνα με την υπόθεσή μου, η κατάσταση πρέπει να είναι χειρότερη σε σχέση με τους Φ54/Φ22. Είναι;

 

 

τα 500 Pa δεν είναι για τα 150 κάθετα...είναι για τα 15 κάθετα περίπου΄ με την ροή στα 60 λίτρα άνα ώρα..

 

Εννοείς τα 15 μεσαία κάθετα; Και αν ναι, ποιό σημείο αρχής και ποιό σημείο τέλους ορίζεις για τον υπολογισμό της πτώσης πίεσης; Θα βοηθούσε ίσως ένα σχεδιάκι.

 

Για τα Re (που ρώτησα παραπάνω) δεν μου είπες.

 

Υπολογιστικά, με τους απλούς τύπους όπου κάθε Τ αντιμετωπίζεται σαν ένας συντελεστής και όχι σαν τρεις, δεν μπορούμε να αναπαραστήσουμε το πρόβλημα. Επίσης θα πρέπει να επιβεβαιωθεί ότι ο συντελεστής για το Τ ισχύει όταν ο λόγος ταχυτήτων είναι τόσο μεγάλος.

 

Προς ariss:

Στην περίπτωση που θέλουμε, δλδ να έχουμε ίδια ροή σε όλους τους κάθετους αγωγούς, οι πτώσεις πιεσης στους κάθετους αγωγούς αυτοαναιρούνται και πρέπει να αυτοαναιραιθούν και οι πτώσεις πίεσης και στα τμήματα των οριζώντιων αγωγών.

Τι εννοείς αυτοαναιρούνται;

[ariss]

Συμφωνώ μαυτα που λες. Απλά λέω ότι για να ισχύσουν αυτά (γιατι τώρα δεν ισχύουν) πρέπει η πτώση πίεσης να είναι ίδια σαυτα τα τμήματα του αγωγού. Δε μιλάω για τη ροή. Και ο μόνος τρόπος να έχουν δύο τμήματα αγωγού ιδια πτώση πίεσης έχοντας τόσο μεγάλη διαφορά σε παροχή έιναι να αλάξουμε τη διατομή τους.

 

 

costa εννοω οτι είναι ίδιες (οι πτώσεις πίεσης) γιατί έχουμε ίδια παροχή ίδια διατομή ίδιο ρευστο κτλ. Και επειδή είναι ίσες διατρέχοντας τον βρόγχο δεξιόστροφα ο ένας αγωγός Θεωρείται θετικός και ο αλλος αρνητικός. Και έτσι μηδενίζονται. Το ίδιο πρέπει να συμβεί και για τους οριζόντιους αγωγούς.

 

Δείτε καυτό http://www.lmnoeng.com/Pipes/PipeNetwork.htm