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

[CostasV]

Προς ariss

 

costa εννοω οτι είναι ίδιες (οι πτώσεις πίεσης) γιατί έχουμε ίδια παροχή ίδια διατομή ίδιο ρευστο κτλ.

Σύμφωνοι

 

Και επειδή είναι ίσες διατρέχοντας τον βρόγχο δεξιόστροφα ο ένας αγωγός Θεωρείται θετικός και ο αλλος αρνητικός. Και έτσι μηδενίζονται.

Το ότι τα αλγεβρικά αθροίσματα των πιέσεων μηδενίζονται, κατά την δεξιόστροφή (ή αριστερόστροφη) φορά του βρόγχου, τι μας βοηθά να εξηγήσουμε;

 

 

 

 

Προς traxanas.

Kάνουμε μία υπόθεση που προφανώς αυτή μας οδηγεί στην αδυναμία εξήγησης του φαινομένου.

Η υπόθεση που κάνουμε είναι ότι ο συντελεστής τοπικών απωλειών του κάθε Τ είναι ανεξάρτητος από τις ταχύτητες που επικρατούν στο Τ αυτό.

 

Βρήκα το pdf αυτό που μελετά (εκτός των άλλων) και τον συντελεστή τοπικών απωλειών σε Τ 6", 8" και 10", σε διάφορες τιμές ταχυτήτων.

Οπως θα δείτε,

ανάλογα με το αν το Τ είναι χωριστικό ή μικτικό

και ανάλογα με τον λόγο των παροχών Q2/Q1 και Q3/Q1, όπου

Q1 (είσοδος),

Q2 (έξοδος στην ευθεία της εισόδου),

Q3 (έξοδος κάθετα για χωριστικό, και είσοδος κάθετα για μικτικό)

ο συντελεστής Κ εμφανίζει μεγάλο εύρος τιμών που μπορεί να είναι μερικές φορές μηδέν έως και αρνητικές σελ 88/112 Fig B1.

 

Παίζοντας λίγο με το excel (βλ συνημμένο) , για 4 κλάδους και για 25 κλάδους αντίστοιχα, είδα ότι οι λόγοι Q2/Q1 και Q3/Q1 έχουν διαφορετική κατανομή στις δύο αυτές περιπτώσεις.

Με δεδομένη την μη-γραμμική συμπεριφορά του συντελεστή Κ (που, οπως φαίνεται στα διαγράμματα του pdf σελ88 έως 102 από 112, αρχίζει από μία τιμή, μειώνεται, και μετά αυξάνεται), και την διαφορετική κατανομή τιμών Q2/Q1 και Q3/Q1, και φυσικά βλέποντας ότι οι συλλεκτήριες σωλήνες δεν έχουν την ίδια πίεση καθόλο το μήκος τους, μπορούμε σίγουρα να πούμε ότι το πρόβλημα του traxanas δεν είναι κλασσική περίπτωση ροών σε παράλληλους σωλήνες και δεν υπάρχει η ίδια πτώση πίεση ανάμεσα σε όλους τους κλάδους, ΠΑΡΑ ΜΟΝΟ ότι ίσως (και αυτό ίσως) υπάρχει μια συμμετρία ως προς το κέντρο.

 

Συμπερασμα1 : Βάλε μεγαλύτερη (4 ή και 5 φορές μεγαλύτερη) διάμετρο στις συλλεκτήριες σωλήνες. Δεν είναι σωστό (όταν θέλουμε να επιτύχουμε ομοιόμορφη ροή στους κλάδους) να έχουμε τόσο μικρή διάμετρο συλλεκτήριας σωλήνας.

Συμπέρασμα2 : Η αβεβαιότητα στις μετρούμενες τιμές συντελεστή τοπικών απωλειών για Τ είναι μεγάλη και έχει μεγάλη εξάρτηση από γεωμετρικά χαρακτηριστικά και λόγους ταχυτήτων. Δεν υπάρχει μία τιμή για κάθε Τ, αλλά εύρος τιμών, (δηλαδή πιασε το αυγό και κούρευτο )

[alej]

Το balancing ενός δικτύου είναι από τα μεγαλύτερα προβλήματα σε αυτές τις εφαρμογές.

Αν το δούμε ως ένα συλλέκτη που δίνει 150 παροχές με ίδια μήκη, χαρακτηριστικά και διατομή Φ22, η διατομή του συλλέκτη σαφώς και θα έπρεπε να ήταν μεγαλύτερη από Φ54.

Δοκίμασε να αφαιρέσεις πρώτα τον αέρα σου από το δίκτυο και μετά να εισάγεις το νερό.

Αν η εφαρμογή σου είναι κρίσιμη, πρώτα μεγαλώνεις τον συλλέκτη και μετά οπωσδήποτε βάζεις αυτόματες ρυθμιστικές βαλβίδες όπου η παροχή είναι σταθερή και δεδομένη.

[ariss]

"Το ότι τα αλγεβρικά αθροίσματα των πιέσεων μηδενίζονται, κατά την δεξιόστροφή (ή αριστερόστροφη) φορά του βρόγχου, τι μας βοηθά να εξηγήσουμε;"

 

Κώστα προσπαθώ να στηρίξω την αποψή μου. Θα ξαναπροσπαθήσω αλλη μία φορά.

 

Παίρνουμε το πρόβλημα αντίστροφα. Δηλαδή πώς θα ήταν η ροή αν ήταν balanced. Και συγκεκριμένα στον πρώτο βρόγχο. Θα έχουμε ίδια παροχή ίση με 1/150 της συνολικής στους δύο κάθετους αγωγούς, τη συνολική παροχή στον κάτω οριζόντιο αγωγό και το 1/150 της συνολικής στον πάνω οριζόντιο αγωγό. Συμφωνούμε ότι η πτώση πίεσης κατα μήκος του κλειστού βρόγχου πρέπει να είναι μηδενική?(δείτε και το link που έστειλα).

Αν διατρέξουμε τον βρόγχο προς οποιαδήποτε φορά 8α έχουμε Ηκ1+Ηο1-Ηκ2-Ηο2=0

Οπου

Ηκ1 Πτώση πίεσης στον ενα κάθετο σωλήνα

Ηκ2 Πτώση πίεσης στον άλλο κάθετο σωλήνα

Ηο1 Πτώση πίεσης στον πάνω οριζόντιο τμήμα του σωλήνα

Ηο2 Πτώση πίεσης στον κάτω οριζόντιο τμήμα του σωλήνα

 

Ηκ1=Ηκ2 οπότε πρέπει Ηο1=Ηο2

 

Με κάποιο τρόπο πρέπει να καταφέρουμε την παραπάνω συνθήκη. Και ο μόνος τρόπος που βλέπω είναι να αλλάξουμε τις διατομές. Και το ίδιο θα πρέπει να γίνει και στους υπόλοιπους βρόγχους. Τώρα πόσο να τις αλάξουμε είναι πρακτικό θέμα οι τύποι υπάρχουν . Φυσικά δε μπορώ να το κάνω απόλυτα αυτό γιατι στην πράξη μπορώ να βρώ μόνο μερικές διατομές αγωγού.

Το πιο εφαρμόσιμο που μπορώ να προτείνω είναι να μεγαλώσει τον συλλεκτήριο αγωγό αρκετά και σταδιακά να τον ελλατώνει, και το αντίστροφο για τον πάνω συλλεκτήριο αγωγο.

Δεν υποστηρίζω ότι θα ισοροπήσει τέλεια γιατι δεν έλαβα υπόψην τις τοπικές απώλειες στα ταυ που αποτι βλέπω γίνεται χαμός.

Αλλα θα βελτιώσει σημαντικά την κατάσταση.

Ελπίζω να έγινα κατανοητός και να βοήθησα.

[CostasV]

Ok. Εχεις σαν βάση την επίλυση βρόγχων και το κοιτάς από αυτή την οπτική γωνία. Είναι και αυτός ένας τρόπος, αλλά είναι ο πιο παιδεψούρικος.

 

Η θεωρία λέει ότι ανάμεσα σε δύο συλλεκτήριους αγωγούς, όσους παράλληλους κλάδους και αν βάλεις, η ροή θα είναι ισοκατανεμημένη (σε reverse return ροή). Χωρίς βρόγχους, χωρίς τίποτα. Αλλά αυτό, (όπως λέει και ο traxanas) δεν συμβαίνει στην πράξη. Το να προσπαθήσουμε να το λύσουμε με υπολογισμό βρόγχων δεν βλέπω πώς μπορεί να βοηθήσει στην πράξη.

 

Οπως εξήγησα στο παραπάνω μήνυμά μου, το κλειδί είναι ότι, όταν ο αριθμός των παράλληλων κλάδων είναι μεγάλος, τότε και η διάμετρος των συλλεκτήριων αγωγών θα πρέπει να είναι ανάλογα μεγάλη. Χωρίς να είναι απαραίτητο να στενεύει η διάμετρος του συλλεκτήριου αγωγού προς την μια μεριά. Αρκεί η πίεση στον συλλεκτήριο αγωγό να είναι σχεδόν σταθερή καθ'όλο το μήκος του.

 

Τώρα, όπως λες και συ, εάν "πειράξουμε" τις διατομές των παράλληλων κλάδων(δηλαδή αν στραγγαλίσουμε τις ακριανές), θα βρούμε ίσως μία κατάσταση που θα καταφέρουμε να έχουμε ισοκατανεμημένη ροή στους κλάδους. Αλλά δεν νομίζω να έψαχνε αυτό ο traxanas.

[ariss]

Παντως εχω δει και σε πραγματική εφαρμογή συλλέκτες με τέτοια διαμόρφωση αλλα με μεγαλύτερες διατομες και ροές απο αυτή που εξετάζουμε εδώ.

Και η θεωρία με τους βρόγχους προβλέπει την κατάσταση που συμβαίνει στην πραγματικότητα. Οτι δηλαδή οι μεσαίοι κάθετοι αγωγοί πέρνουν τη λιγότερη ροή.

http://www.ti-soft.com/articles/ar6/ar6.htm Δείτε το σχήμα κατακόρυφο 1 πως είναι διαστασιολογημένοι οι συλλεκτήριοι αγωγοί. Και έχουμε μόνο 4 κλάδους.

[CostasV]

Και η θεωρία με τους βρόγχους προβλέπει την κατάσταση που συμβαίνει στην πραγματικότητα. Οτι δηλαδή οι μεσαίοι κάθετοι αγωγοί πέρνουν τη λιγότερη ροή.

http://www.ti-soft.com/articles/ar6/ar6.htm Δείτε το σχήμα κατακόρυφο 1 πως είναι διαστασιολογημένοι οι συλλεκτήριοι αγωγοί. Και έχουμε μόνο 4 κλάδους.

 

Η θεωρία με τους βρόγχους ΔΕΝ μπορεί να αντιμετωπίσει το φαινόμενο που περιγράφει ο traxanas αν χρησιμοποιήσουμε μόνο μία τιμή συντ/τη τοπικών απωλειών για κάθε ταφ. Δεν είναι θέμα θεώρησης των βρόγχων. Είναι το τι συμβαίνει στην καρδιά ( ) του κάθε Τ.

 

Το κατακόρυφο 1 είναι δίκτυο κεντρικής θέρμανσης, όπου ο κάθε κλάδος διαφέρει σημαντικά από τον διπλανό του. Δεν έχει καμία σχέση με το απλό συμμετρικό πρόβλημα του traxanas. Στο κατακόρυφο 1, επειδή υπάρχουν αρκετά μέτρα ανάμεσα στις αναχωρήσεις και στις επιστροφές, για οικονομικούς κυρίως λόγους, μειώνεται σταδιακά η διάμετρος της "συλλεκτήριας" σωλήνας προσαγωγής, και αυξάνεται σταδιακά η διάμετρος της επιστροφής.

Αυτό δεν είναι απαραίτητο, και πολλές φορές είναι οικονομικά ασύμφορο να γίνει για περιπτώσεις όπως του traxanas.

[ariss]

 

Το κατακόρυφο 1 είναι δίκτυο κεντρικής θέρμανσης, όπου ο κάθε κλάδος διαφέρει σημαντικά από τον διπλανό του. Δεν έχει καμία σχέση με το απλό συμμετρικό πρόβλημα του traxanas.

 

Αναφέρεται σε ισοδύναμους κλάδους.

Στα άλλα θα συμφωνήσω αλλα εξακολουθώ να πιστεύω ότι η λύση που πρότεινα θα βελτίωνε την κατάσταση.

Και τι είναι πιο οικονομικό? Φ100 όλος ο αγωγός ή Φ150 για 5 μέτρα , Φ100 για αλλα 10 Φ 75 για αλλα 20 Φ50 για άλλα 50 και Φ20 γιατ αυπόλοιπα?

[traxanas]

Ευχαριστώ για το ενδιαφέρον..

 

Άρη με ίδιες διατομές των οριζοντίων και των καθέτων μεταξύ τους αντίστοιχα θεωρητικά δεν θα έπρεπε να έχω ίσες πτώσεις πίεσης?

αν και εμένα το μόνο που με ενδιαφέρει είναι να έχω σταθερές ροές...δεν με νοιάζει η πτώση πίεσης..μονάχα η σταθερή ροή σε όλα τα κάθετα..γιαυτό και το εξετάζω αν μπορεί να διορθωθεί..

 

Κώστα το Re τι το θέλεις?

 

δεν θυμάμαι ιξώδες τα έχω στο γραφείο και είμαι κουρασμένος να ψάχνω στο ίντερνετ αλλά Φ20 καθαρό με ταχύτητα απο την ροή του ενός κυβικού την ώρα κινηματικό ή δυναμικό ιξώδες αντίστοιχα και θερμοκρασία ρευστού πάρε 50 βαθμούς κελσίου, αν αυτό ψάχνεις..

 

σχεδιάκι...

 

http://rapidshare.com/files/278648158/untitled2.bmp.html

 

άρη δεν μπορώ να παίξω με διατομές ή αν παίξω με αυτές θα πρέπει να έχω αποδείξει με έστω excell το τι ακριβώς γίνεται μέσα στα κάθετα..και επίσης το ένα κυβικό ανά ώρα που ρέει μεταβάλλεται..και μπορεί να πέσει στα 200 λίτρα πχ την ώρα...τί θα κάνει τότε το excell και οι κάθε τύποι που βγήκαν για σχετικά μεγάλες ροές σε σχέση με αυτές που μας νοιάζουν εδώ?

 

έχω πολύ μικρή ροή αν το αντιληφθήκατε..

 

αν είναι ευκολό κώστα ανέβασέ το κάπως ως επισυναπτόμενο...

 

εντάξει τοέκανα...

 

Τo κουμπί Edit στο κάτω δεξιό μέρος του κάθε μηνύματος είναι για την ευκολία σας στην επεξεργασία (προσθήκη νέου κειμένου κτλ) . Δοκιμάστε το!

CostasV

untitled2.bmp

[CostasV]

ariss, από το σχεδιάκι του traxanas, εάν οι απόσταση κέντρο-κέντρο μεταξύ δύο πλαινών παράληλων κλάδων είναι περίπου 6cm, τότε το συνολικό μήκος είναι 150Χ6=9 μέτρα περίπου. Για αυτή την περίπτωση είναι οικονομικότερο (και ευκολότερο) να χρησιμοποιείσει κανείς ίδιας διαμέτρου συλλεκτήρια σωλήνα, παρά να βάλει συστολές ανάμεσα (που θα χαλάσει και την ομοιομορφία στην κατανομή των παράλληλων).

 

traxanas, ήθελα να το δώ ποιάς είναι ο λόγος τους (Reκλάδου/Reεισόδου) και σε ποιά περιοχή σε σχέση με την κρίσιμη περιοχή 2000-4000 βρίσκονται.

[alej]

traxanas?

 

Έχεις μεταβλητή παροχή ή σταθερή?