Ποιος είναι ο παράγοντας τριβής fanning;

Ο παράγοντας τριβής Fanning είναι ένα στοιχείο στον υπολογισμό της απώλειας πίεσης λόγω τριβής σε ένα σωλήνα.Είναι συνάρτηση της τραχύτητας του σωλήνα και του επιπέδου αναταραχής μέσα στη ροή του υγρού.Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να προσδιοριστούν πειραματικά, αλλά λαμβάνονται συχνότερα από διαγράμματα και διαγράμματα.Οι αριθμοί είναι χωρίς διάσταση, που σημαίνει ότι δεν έχουν μονάδες μέτρησης.

Η πίεση του υγρού που ρέει μέσω ενός σωλήνα μειώνεται λόγω της τριβής μεταξύ των εσωτερικών τοιχωμάτων του σωλήνα και του κινούμενου υγρού.Είτε οι αντλίες είτε η βαρύτητα πρέπει να παρέχουν την ενέργεια για να μετακινήσετε υγρό.Σε πολύ μεγάλους σωλήνες, η πτώση πίεσης λόγω απώλειας τριβής θα είναι τόσο υψηλή ώστε το υγρό να μην ρέει καθόλου.Οι αγωγοί, όπως ο αγωγός πετρελαίου της Αλάσκας, απαιτούν ενδιάμεσους σταθμούς άντλησης για να ενισχύσουν την πίεση.

Η κατανόηση της απώλειας πίεσης που συμβαίνει καθώς τα υγρά μετακινούνται μέσω σωλήνων είναι απαραίτητη σε οποιαδήποτε εφαρμογή σωληνώσεων.Είναι κρίσιμο για τις χημικές διεργασίες που χρησιμοποιούν σωλήνες ως σωληνοειδείς αντιδραστήρες ροής.Οι σωλήνες που χρησιμοποιούνται ως αντιδραστήρες παράγουν συνθήκες αντίδρασης στις οποίες ελέγχονται εύκολα η θερμοκρασία και η πίεση.Ο χρόνος παραμονής της αντίδρασης και ο βαθμός ολοκλήρωσης της αντίδρασης είναι μια συνάρτηση του μήκους του σωλήνα.

Exothermic αντιδράσεις Εκδίδουν θερμότητα καθώς προχωρούν.Για να διατηρηθεί οι ισοθερμικές συνθήκες και ένας σταθερός παράγοντας τριβής, ο σωλήνας θα πρέπει να ψύχεται σε κατεύθυνση αντίθετου ρεύματος.Οι ενδοθερμικές αντιδράσεις, οι οποίες απορροφούν τη θερμότητα, θα απαιτήσουν την αντίθετη θεραπεία.Εάν δεν διατηρούνται ισοθερμικές συνθήκες, οι υπολογισμοί που χρησιμοποιούν τον παράγοντα τριβής θα πρέπει να ικανοποιήσουν την αλλαγή στο ιξώδες και την τριβή που συμβαίνει καθώς το υγρό γίνεται θερμότερο ή πιο δροσερό.Σε στρωτή ροή με αριθμούς Reynolds μικρότερο από 2.000, το υγρό κινείται με ένα προφίλ ταχύτητας σχήματος σφαίρας και μικρή αναμειγνύση.Η μέγιστη ταχύτητα εμφανίζεται στο κέντρο της διατομής του σωλήνα και είναι διπλάσια από τη μέση ροή του υγρού.Η ταραχώδη ροή, με πλήρη ανάμιξη, εμφανίζεται σε αριθμούς Reynolds άνω των 3.000.Μια λεπτή ζώνη ρυθμιστικού, με αριθμούς Reynolds μεταξύ 2.000 και 3.000, εμφανίζεται μεταξύ των ελασματοειδών και των τυρβώδεις ζώνες.

Ένας παράγοντας τριβής fanning μπορεί να προσδιοριστεί με τη μέτρηση των μειώσεων πίεσης σε σωληνώσεις που είναι αρκετά μεγάλες σε διάμετρο για να είναι κλιμακωτά για τις λειτουργίες πεδίου ή φυτών.Συνήθως, αυτά τα πειράματα εκτελούνται εάν απαιτούνται συνθήκες στρωμικής ροής.Πιο συχνά, ο παράγοντας τριβής Fanning διαβάζεται από ένα διάγραμμα, καθώς οι περισσότεροι αντιδραστήρες ροής βύσματος λειτουργούν σε υψηλούς αριθμούς Reynolds.

Η τραχύτητα της επιφάνειας του εσωτερικού σωλήνα καθορίζεται με μέτρηση.Ο αριθμός Reynolds υπολογίζεται από τη διάμετρο του σωλήνα, το ιξώδες του υγρού και την πτώση της πίεσης.Τα οικόπεδα του παράγοντα τριβής Fanning έναντι του αριθμού Reynolds για σωλήνες διαφορετικής τραχύτητας είναι διαθέσιμα σε εγχειρίδια μηχανικών.Αυτά τα βιβλία έχουν επίσης πίνακες της τραχύτητας επιφάνειας διαφόρων υλικών.