シャインスタースチールグループ株式会社

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鋼管継手の抵抗を軽減するにはどのような対策を講じることができますか

流体の抵抗は、エネルギー損失 (つまり、抗力損失) の原因となります。 1 つは、流体の粘性と慣性によって生じる途中での抵抗損失です。もう 1 つは、パイプラインインターフェースの突然の膨張または収縮などによって引き起こされます。流体に面した固体壁の遮断および妨害効果は、局所抵抗と呼ばれます。損失。液体の抵抗損失は通常流体の単位重量あたりのエネルギー損失(または水頭損失)h1で表され、気体は通常通常流体の単位体積あたりのエネルギー損失(または圧力損失)p1で表されます。

(1) 途中抵抗と途中抵抗損失
(2) 局所抵抗と局所抵抗損失
(3) 層流抵抗と乱流抵抗は変化し不規則性を示しますが、流体全体は主流方向に沿って移動します。円管内では、流体の流れ状態は平均流速 v と管径の動粘性係数 d に関係します。上記の 3 つのパラメーターは、R​​e で表されるレイノルズ数と呼ばれる無次元数に結合されます。
実験によると、臨界レイノルズ数は約 20,000 です。レイノルズ数が 2000 より大きい場合、流れの状態は乱流になります。レイノルズ数が 2000 未満の場合、流れの状態は層流になります。乱流抵抗は層流抵抗よりもはるかに大きくなります。
(4) 総流体エネルギー損失: 長期にわたる実務経験に基づいて、エネルギー損失の計算問題は抵抗係数を求める問題に変換されます。エネルギー損失を流量と揚程の倍数として書きます。エネルギー方程式を定式化するときは、それを流量と組み合わせて 1 つの項にまとめると、計算が容易になります。影響を与える要因が複雑であるため、式内の 2 次元の無係数係数と文字列は、いくつかの典型的な実験結果を分析し、経験的または半経験的な方法を使用して取得する必要があります。総流体エネルギー損失: 総流体エネルギー損失は、各パイプセクションに沿った損失と局所損失の合計に等しくなります。
(5) 抵抗を減らすための措置: パイプ壁の粗さを減らし、硬い側壁を柔軟な側壁に置き換えます。
壁からの流体の分離を防止または遅らせ、渦領域の生成を回避するか、渦領域のサイズと強度を軽減します。
抵抗を減らすための対策鋼管継手:一般に、直径 d が小さいエルボの場合、曲率半径定規を合理的に使用することで抵抗を減らすことができます。断面が大きい換気エルボには、局所的な抵抗の影響を軽減するために適切なガイドベーンを取り付ける必要があります。パイプの断面が異なる減径パイプの場合は、一定の長さのテーパーパイプまたは徐々に拡張されたパイプを使用する必要があります。ティーまたはクロス用に迂回パーティションを設置できます。流体内部に微量の添加剤が加えられ、流体の動きの内部構造に影響を与え、抵抗の低減を実現します。
(6) ポンプやファンのエネルギーロスを低減
ポンプとファンのエネルギー損失は、通常、油圧損失、体積損失、機械損失の 3 つのカテゴリによって引き起こされます。
油圧損失:そのサイズは、流路通過部の形状、壁面の粗さ、流体の粘度に密接に関係します。油圧損失には、入口損失、衝撃損失、インペラでの油圧損失、動圧変換、およびケーシング出口損失が含まれます。


投稿日時: 2023 年 10 月 27 日