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마인드 맵 갤러리 화학 원료 유체 흐름 지식 포인트의 마인드 맵
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화학 원료 유체 흐름 지식 포인트의 마인드 맵
압력, 유체 특성, 유체 파이프 내 흐름, 국부 저항 계수 측정 등을 포함하여 화학 원료의 유체 흐름에 대한 지식 포인트에 대한 마인드 맵입니다.
2023-11-05 20:46:48에 편집됨
- 추천 사항
- 개요
유체 흐름
압력
1. 압력을 표현하는 세 가지 방법
게이지압력 = 절대압력 - 대기압력
진공도 = 대기압 - 절대압
절대압력 = 게이지압 대기압
측정유체의 절대압력 > 외부대기압일 때 사용되는 압력측정기는 압력계가 됩니다.
2. 압력 공식
고체: P=F/S(응력 영역)
액체: P=ρgh
3. 액체 기둥 문제
ρ(물)=1000kg/m3
ρ(수은)=13600kg/m³
ρ(공기)=1.29kg/m3
ρ(알코올)=789kg/m³=0.789g/입방센티미터
4.단위변환
1표준기압 = 1atm = 101325pa(파스칼) = 101.325KPa = 0.101325MPa = 10.33m 수주 = 760mm 수은주
프로젝트 대기압 =1at =98066.5Pa =1000kgf/㎡=10m 수주
5. 유체압력 측정장비
U자형 차압계
측정된 압력 차이는 U자형 튜브의 두께와 무관합니다. p=ρgh
스프링 압력 게이지
유체 특성
1. 연속성
2. 압축성(β=-(dV/V)/dp)(β=(dp/ρ)/dp)
압축성 유체의 β 값이 클수록 압축하기가 더 쉽습니다. 안정 유동의 연속 방정식 u1A1/ρ1=u2A2/ρ2
비압축성 유체 dp/dp=0(유체 밀도는 압력 변화에 따라 변하지 않음)
3.비정질
튜브의 유체 흐름
층류(정체) Re≤2000 uaverage=0.5umax 난류 Re≥4000 상대 거칠기가 일정할 때 레이놀즈 수가 클수록 마찰계수는 작아집니다. uaverage=0.8umax 완전 난류 영역(사각형 저항 영역)의 마찰 계수는 상대 거칠기와만 관련됩니다.
난류와 층류의 본질적인 차이점 (난류에는 방사형 흐름이 있고 층류에는 방사형 흐름이 없음)
난류층류와 관계없이 관의 중심에서 유속이 최대이고, 관 벽에 가까울수록 유속은 작아지며, 관 벽에서의 유속은 0이다.
정상 흐름은 시간이 지나도 변하지 않습니다. 위치에 따라 다릅니다.
관로
120mm×20mm. 외경 × 벽 두께. 그런 다음 반경 = (120-20*2)/2 등가 직경 = 4×단면적/둘레(보통 직사각형)
등가 길이란 무엇입니까?
국부적인 마찰저항을 발생시킬 수 있는 직선관 길이
원형 튜브에서: u1/u2=(d2/d1)^2
직렬 및 병렬 파이프라인
병렬 연결(모든 분기의 저항 손실은 동일함)
파이프 직경 비율 1:2:3 체적 유량 비율 1:5.7:15.6
직렬 연결
기계에너지회계와 베르누이 방정식
1. 베르누이 방정식: 본질은 유체의 기계적 에너지 보존이다. 즉, 운동 에너지 중력 위치 에너지 압력 위치 에너지 = J/Kg로 표시되는 상수: Z1g P1/ρ U1²/2=Z2g P2/ρ U2²/2 hf J/m³로 표시: ρZ1g P1 U1²/2ρ=ρZ2g P2 U2² /2ρ hfg Pipeline 밸브 열림은 파이프라인의 총 저항 손실에 영향을 미치지 않습니다.
유량 측정
피토관(파이프 단면의 유속 분포)
피토관
오리피스 유량계(단면적, 가변 차압)
유량이 증가하면 압력차가 증가합니다.
로터미터(일정한 압력차, 가변 단면적)
유속이 증가하고 압력 차이가 변하지 않으면 먼저 물을 기준으로 범위를 측정합니다. 실제로 알코올 유속을 측정할 때 알코올의 실제 유속 값은 눈금 값 v2/v1 = 루트( ρ1(ρf-ρ2)/ρ2(ρf-ρ1))
벤츄리 유량계
국부 항력 계수 측정
1. 계산방법 : 등가길이법 hf=λ(l/d) u^2, 항력계수법 hf=u^2/2
2. 배관 출구의 국부 저항 계수는 ξ=1이고, 배관 입구의 국부 저항 계수는 ξ=0.5이다.
3. 경사관에서 국부 저항 계수 ξ와 차압계 판독값 R 사이의 관계: 2Rg(ρ0-ρ)/ρu^2
4. 저항 손실을 줄이는 방법은 무엇입니까?
① 배관은 최대한 짧게, 일직선으로 유지한다. ② 불필요한 배관 피팅 및 밸브를 설치하지 않도록 한다. ③ 배관 직경은 적당히 커야 한다.
개념 질문
1. 튜브 단면을 따라 원형 튜브에 있는 유체의 전단 응력 분포는 흐름 인터페이스의 형상에만 관련됩니다.
2. 유체의 점도는 얼마입니까?
유체가 흐를 때 단위접촉면에서 인접한 유체층 사이에 발생하는 내부마찰력은 1이다.
액체: 온도가 증가하면 점도가 감소하고, 고체: 온도가 증가하면 점도가 증가합니다.
3. 용적형 펌프(Positive Displacement Pump)란 무엇입니까? (유체를 압축하기 위해 부피 변화에 의존함)
왕복동 펌프, 기어 펌프, 스크류 펌프
4. 왕복펌프 및 원심펌프
왕복 펌프: 작은 유량, 고압 헤드 액체 운송, 부식성 액체 및 고체 입자가 있는 현탁액 운송에 적합하지 않습니다. 왕복 펌프에는 자체 프라이밍 기능이 없습니다. 둘 다 시작하기 전에 액체로 채워야 합니다(왕복 펌프는 시작하기 위해 물로 채워질 필요가 없습니다).
5. 왕복동 펌프의 유량 조정(qv=ASnr)
① 바이패스 조정; ② 피스톤 스트로크를 변경합니다. ③ 왕복 펌프의 유량은 펌프 자체의 기하학적 크기와 관련이 없습니다. 펌프의 압력 수두와 관리 특성을 고려합니다.
6. 원심펌프의 유량조정
① 출구 밸브 조정 ② 펌프 속도 변경 ③ 임펠러 외경 회전
단답형 질문
1. 에어바인딩 현상은 무엇인가요?
이유: 원심 펌프가 시작되기 전에 펌프가 액체로 채워지지 않으면 원심 펌프는 자체 프라이밍 능력이 없습니다. 공기의 밀도가 액체의 밀도보다 낮기 때문에 생성되는 원심력은 매우 작습니다. 흡입구에 의해 형성된 진공은 액체를 흡입할 수 없습니다. 해결책: 펌프를 시동하기 전에 펌프를 프라이밍하고 흡입 파이프에 흡입 필터가 있는 일방향 하단 밸브를 설치하십시오. (필터는 고형물이 펌프 내부로 들어가는 것을 방지하기 위한 것입니다. 이로 인해 임펠러의 블레이드가 손상되거나 펌프의 정상적인 작동을 방해합니다.) A: 공기 결합이 있습니다. 입구 및 출구 파이프라인에 누출이 있는지 확인하십시오. 펌프를 멈추고 펌프에 펌프를 넣으십시오. A 채우기: 시작 후 액체는 펌프의 압력을 어떻게 증가시킵니까? 시동 후 펌프 샤프트가 임펠러를 구동하여 회전하고 블레이드 사이의 액체가 임펠러와 함께 회전합니다. 원심력의 작용으로 액체는 임펠러의 중앙 입구 위치에서 블레이드 사이의 채널을 따라 임펠러 주변으로 던져집니다. 유체가 매우 높은 유속으로 스크롤 채널로 흘러 들어간 후, 대부분의 운동에너지는 단면의 점진적인 팽창으로 인해 정압에너지로 변환됩니다.
원심 펌프가 시동 후 액체를 흡수하지 못하는 주된 이유는 다음과 같습니다. ① 펌프의 충전이 충분하지 않거나 바닥 밸브가 단단하지 않아 액체가 누출되어 펌프에 공기가 발생합니다. ② 바닥 밸브가 막혀서; 또는 흡입 파이프라인. ③설치 높이가 너무 높습니다. ④모터 배선이 잘못되어 임펠러가 역회전합니다.
2. 캐비테이션 현상이란 무엇입니까?
원심 펌프 임펠러 입구의 압력은 작동 온도에서 이송되는 액체의 포화 증기압과 같거나 낮습니다. 액체는 부분적으로 기화되거나 액체에 용해된 가스가 침전되어 거품을 형성합니다. 기포를 함유한 액체가 임펠러의 고압 영역에 들어가면 기포는 기포의 작용에 따라 급격히 수축하고 터집니다. 기포가 사라지면 주변 액체가 점유된 공간을 향해 돌진합니다. 매우 높은 유속으로 원래의 기포에 의해 충격과 진동이 발생합니다. 금속 표면이 고압, 고주파 충격에 노출되어 기포에 혼입된 소량의 산소 및 기타 활성 가스에 의해 금속 표면이 전기화학적 부식을 일으켜 임펠러 표면에 스펀지 모양 및 물고기 비늘 모양의 손상을 일으킴 , 펌프가 정상적으로 작동하지 못하게 됩니다. 이러한 현상을 캐비테이션 현상 및 위험이라고 합니다. ① 펌프 본체에 진동과 소음이 발생합니다. ② 펌프 성능이 저하됩니다. ③ 펌프 케이싱과 임펠러가 침식되고 장비가 손상됩니다. 예방 조치: 펌프의 설치 높이를 제한하십시오. 캐비테이션이 있는 경우 흡입 파이프라인에 누출이 있는지 확인하십시오.
원심 펌프의 허용 설치 높이는 무엇에 달려 있습니까?
①이송된 액체의 온도 ②원심 펌프의 유량 ③원심 펌프의 속도;
3. 원심분리기는 어떻게 작동하나요?
임펠러의 고속 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 액체가 흡입되어 배출됩니다. 기계를 시동할 때 모터 연소를 방지하기 위해 원심 펌프의 시동 동력을 최소화하기 위해 배출 밸브를 닫아야 합니다. 기계를 끄기 전에 먼저 배출 밸브를 닫은 다음 전원을 차단하십시오.
4. 유동 경계층 분리의 단점은 무엇입니까? 혜택은?
단점은 유동 저항 손실이 증가한다는 것이고, 장점은 난류가 증가한다는 것입니다.
5. 레이놀즈수의 물리적 의미는 무엇입니까?
유체 흐름 중 관성력과 점성력의 비교 관계
6. 리프트란 무엇인가요?
펌프가 액체의 단위 질량에 제공하는 유효 기계적 에너지
7. 원심펌프 환풍기의 풍압은 얼마인가요?
① 기체의 단위체적에 따른 기계적 에너지 ② 정적 풍압과 동적 풍압의 합
팬 특성 곡선
8..원심펌프 명판에 표시된 유량은 얼마입니까?
최고 효율의 유량
9. 원심 펌프 조절 밸브를 엽니다.
유량이 증가하면 펌프 출구의 압력은 감소합니다.
10. 원심 펌프의 성능 곡선은 무엇입니까?
20°C의 깨끗한 물을 특정 회전 속도로 운반할 때의 성능 곡선입니다.
11. 원심 펌프의 작동점은 무엇입니까? 디자인 포인트?
펌프 특성 곡선과 파이프라인 특성 곡선의 교차점입니다. 원심 펌프의 유량 조정은 실제로 펌프의 작동점을 변경합니다. 설계점은 최고 효율점을 나타냅니다.
12. 원심펌프의 구성과 임펠러의 형태는 어떻게 되나요?
펌프 케이싱, 펌프 샤프트 및 임펠러로 구성됩니다. 임펠러에는 폐쇄형, 반밀폐형 및 개방형이 포함됩니다.
유체 이송 기계