Najlepszy sposób na pozbycie się turbulentnych przepływów?

10

Robię miejsce do testowania pomp. Obiekt ten musi być w stanie obsłużyć 500 m 3 / h przy możliwie najmniejszych turbulencjach. Sama umywalka ma 5 metrów długości, 2,5 metra szerokości i 2 metry wysokości. Poziom wody w basenie utrzymuje się na wysokości 1,9 metra.

Umywalka jest zaprojektowana w dwóch sekcjach: pierwsza to miejsce, w którym przepływ odprowadzany jest do basenu (rura kończy się około 1 metra od dołu). W tym obszarze woda płynie swobodnie.

Następnie musi przepłynąć przez ścianę oporową (wysokość 1,7 m), co powinno zapewnić nieco równomierny przepływ.

Przegląd

Czy są na to lepsze rozwiązania?

Innym pomysłem, jaki mam, jest ściana oporowa podobna do tej:

pomysł na ścianę

To daje trzy płyty z wycięciami w paski.

Ideą tego jest bardziej równomierny przepływ przez cały basen zamiast przelewu, co powoduje, że tworzy on tam trochę turbulencji.

Arjo
źródło
Czy masz bardziej szczegółowe wymagania? Czy możesz zasugerować odpowiednią liczbę Reynoldsa lub kryteria turbulencji?
willpower2727
3
Czy ściana oporowa jest tylko po to, aby zapewnić płynny przepływ? Jaki jest sens próby wyeliminowania turbulencji w wannie - prawie na pewno występują turbulencje na ssaniu pompy przy tych przepływach.
Chuck
@ willpower2727 Patrzyłem na Reynolds, ale trudno mi znaleźć dobre rozwiązanie, aby dokonać takich obliczeń. Jaki byłby dobry cel? czy powinienem używać obszaru nad ścianą jako pola powierzchni?
Arjo,
1
@Arjo Rzadko wykonuję obliczenia płynów, ale możesz znaleźć hydrauliczną średnicę wanny: en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_diameter
willpower2727
3
Nie jestem ekspertem, ale rozważałbym zastąpienie górnej części litej przegrody (powyżej poziomu otworów rury odprowadzającej) kilkoma warstwami jakiegoś rodzaju metalowej siatki lub ekranu. Zakładam, że podczas testu zbiornik jest dość pełny (1,5 - 1,8 m).
Dave Tweed

Odpowiedzi:

2

Zakładając, że chcesz zminimalizować turbulencje w obszarze pompy, prawdopodobnie będziesz musiał użyć prostowników przepływu gdzieś przed pompą. Będziesz musiał zbadać optymalną średnicę i długość prostownic. MIT po prostu użył słomek do picia w tunelu aerodynamicznym. Oto kilka bardziej znanych artykułów na ten temat:

Wes
źródło
2

W tunelach aerodynamicznych zwykle stosuje się siatki i / lub plastry miodu w celu zmniejszenia turbulencji.

Jednak, aby naprawdę osiągnąć niskie turbulencje, prawdopodobnie nie wystarczy dodać jednego elementu do swojego obiektu. Podejrzewam, że musisz ocenić ogólny projekt. Pomocny może być pewien rodzaj dyfuzorów na końcach rur. Jeśli spojrzysz na przepływ za filarami mostu, zobaczysz, że turbulencje można zachować przez długi czas, również w wodzie.

To nie jest trywialne.

Rudzik
źródło