Hvad er den fanning friktionsfaktor?
Fanning -friktionsfaktoren er et element i beregningen af tryktab på grund af friktion i et rør.Det er en funktion af rørets ruhed og niveauet for turbulens inden for væskestrømmen.Disse faktorer kan bestemmes eksperimentelt, men tages oftere fra diagrammer og diagrammer.Tallene er dimensionsløse, hvilket betyder, at de ikke har nogen måleenheder.
Trykket af væsken, der flyder gennem et rør, falder på grund af friktion mellem rørets indvendige vægge og den bevægelige væske.Enten pumper eller tyngdekraft skal give energien til at bevæge væske.I meget lange rør vil trykfaldet på grund af friktionstab være så højt, at væsken overhovedet ikke vil strømme.Rørledninger, såsom Alaska -olie -rørledningen, kræver mellemliggende pumpestationer for at øge trykket.
En forståelse af det tryktab, der opstår, når væsker bevæger sig gennem rør, er afgørende i enhver rørpåføring.Det er kritisk for kemiske processer, der bruger rør som rørformede strømningsreaktorer.Rør, der bruges som reaktorer, producerer reaktionsbetingelser, hvor temperatur og tryk let styres.Reaktionstid og grad af reaktionsafslutning er en funktion af rørets længde.
Exotermiske reaktioner afgiver varme, når de skrider frem.For at opretholde isotermiske tilstande og en konstant fanning-friktionsfaktor, skal røret afkøles i en modstrømsretning.Endotermiske reaktioner, der absorberer varme, kræver den modsatte behandling.Hvis isotermiske tilstande ikke opretholdes, vil beregningerne, der bruger den fanning -friktionsfaktor, være nødt til at tilfredsstille ændringen i viskositet og friktion, der forekommer, når væsken bliver varmere eller køligere.
Reynolds -tal er dimensionelle mål for graden af turbulens i væsken.I laminær strømning med Reynolds-numre mindre end 2.000 bevæger væsken sig med en kugleformet hastighedsprofil og lidt blanding.Den maksimale hastighed forekommer i midten af rørets tværsnit og er det dobbelte af den gennemsnitlige strøm af væsken.Turbulent strømning, med fuldstændig blanding, forekommer ved Reynolds -numre over 3.000.En tynd bufferzone med Reynolds -numre mellem 2.000 og 3.000 forekommer mellem de laminære og turbulente zoner.
En fanning -friktionsfaktor kan bestemmes ved at måle trykfald på tværs af rørledninger, der er stor nok i diameter til at være skalerbar til felt- eller planteoperationer.Disse eksperimenter udføres typisk, hvis der er behov for laminære strømningsforhold.Mere almindeligt læses fanning -friktionsfaktoren fra et diagram, da de fleste plug -flowreaktorer betjenes ved høje Reynolds -numre.
Ruheden af overfladen af rørets interiør bestemmes ved måling.Reynolds -nummeret beregnes ud fra rørdiameteren, væskeviskositeten og trykfaldet.Plotter af fanning -friktionsfaktoren mod Reynolds -nummeret for rør med varierende ruhed er tilgængelige i tekniske håndbøger.Disse bøger har også borde med overfladefremhed af forskellige materialer.