Tok slimáků v potrubí: co, typy, různé potrubí

Tento článek pojednává o proudění slimáků v potrubí. Slizký tok je vzorem dvoufázového toku, konkrétněji toku kapalina-plyn. V tomto vzoru se kapalina zapalovače pohybuje nepřetržitě rychleji, což také obsahuje bubliny plynu.

Slizový tok může způsobit kolísání tlaku uvnitř toku potrubí. Obvykle se těžší tekutina nazývá slimák, který se pohybuje pomaleji. Ale bubliny lehčí rychle se pohybující tekutiny můžeme označit také jako slimáky. V tomto článku budeme podrobně studovat tok slimáků.

Co je to slimácký tok?

Slizký tok je vzor vytvořený ve dvoufázovém toku, kde se kapalina zapalovače pohybuje rychleji a tlačí podél bubliny rozptýleného plynu.

Termín slimák označuje těžší tekutinu, která se pohybuje pomalu. Ale můžeme tento termín používat pro lehčí kapalinu, která se také rychle pohybuje. Slizký tok se děje uvnitř dvoufázového toku, konkrétně toku kapalina-plyn. Kolísání tlaku v potrubí je způsobeno tímto proudem slimáků. Pojďme si o tomto toku prostudovat více v dalších částech tohoto článku.

Obrázek kreditů: MichaelFYP, Tok slimáků, CC BY-SA 4.0

Co je slimákové zatížení v potrubí?

Zatížení slimákem v potrubí se týká zatížení působícího proudem slimáků uvnitř potrubí. Tok špalku je charakterizován přerušovaným sledem kapalných špalků, které jsou pak následovány delšími bublinkami plynu proudícími potrubím.

Jak je uvedeno ve výše uvedené části, slimák obvykle označuje těžkou kapalinu, která teče velmi pomalu. Ale zde můžeme odkazovat na lehčí tekutinu, která má rychlý pohyb. Můžeme zaznamenat oscilace tlaku uvnitř potrubí v důsledku probíhajícího toku slimáků.

Tok slimáků v horizontálním potrubí

Když se proudění kapaliny odehrává v horizontálním potrubí, pak lze výsledný tok špalku označit jako tok špalku v horizontálním potrubí.

Abychom mohli vypočítat zatížení aplikované proudem slimáků v horizontálním potrubí, musíme pochopit, že závisí na několika faktorech. Těmito faktory jsou Průměr trubky, plocha průřezu trubky, výsledná síla, úhel ohybu (u vodorovné trubky je úhel nula) a délka trubky. Vzorec pro výpočet zatížení slimákem prostudujeme v další části.

Vzorec zatížení slimákem v horizontálním potrubí

Diskutovali jsme o proudění slimáků v horizontálním potrubí a faktorech, na kterých závisí zatížení. V části níže budeme diskutovat o vzorci požadovaném k nalezení slimákového zatížení ve vodorovném směru.

Vzorec pro zatížení slimákem v horizontálním potrubí je uveden níže -

Kde,

D je průměr trubky

A je plocha průřezu trubky

L je délka trubky

Theta je úhel ohybu

F je výsledná síla

Tok slimáků ve vertikálních trubkách

Když je potrubí, ve kterém se uskutečňuje tok slimáků, vertikální, pak se výsledný tok nazývá tok slimáků ve vertikálních potrubích.

Zatížení slimákem ve vertikálních trubkách závisí na různých faktorech. Těmito faktory jsou průměr trubky, průřez trubky, délka trubky, úhel ohybu (u svislé trubky je úhel devadesát stupňů), výsledná síla. V další části probereme vzorec pro výpočet zatížení slimákem ve svislém potrubí.

Vzorec zatížení slimákem pro vertikální potrubí

Faktory, na kterých závisí zatížení slimákem, jsou diskutovány ve výše uvedené části. Nyní probereme vzorec použitý k výpočtu slimáckého zatížení.

Vzorec pro zatížení slimákem ve svislém potrubí je diskutován v části uvedené níže -

Kde,

D je průměr trubky

A je průřez potrubí

L je délka trubky

Theta je úhel ohybu

Tok slimáků v nakloněných trubkách

Když se uskutečňuje tok slimáků, pak se výsledný tok označuje jako tok slimáků v nakloněných trubkách. Uvidíme faktory, na kterých závisí zatížení slimákem v šikmé trubce.

Zatížení slimákem závisí na stejných faktorech jako u vertikálních a horizontálních potrubí. Těmito faktory jsou průměr trubky, plocha průřezu trubky, délka trubky a úhel sklonu nebo ohybu. V další části probereme vzorec používaný pro výpočet zatížení slimákem v nakloněném potrubí.

Vzorec zatížení slimákem pro šikmé potrubí

Vzorec zatížení slimákem závisí na některých faktorech a tyto faktory jsou již diskutovány ve výše uvedené části. V této části použijeme tyto faktory a vytvoříme vzorec pro výpočet zatížení slimákem v nakloněné trubce.

Vzorec zatížení slimákem je uveden v části uvedené níže -

Kde,

D je průměr trubky

A je průřez potrubí

L je délka trubky

Theta je úhel ohybu

Jak zabránit proudění slimáků v potrubí?

Proud slimáků může vytvářet tlakové oscilace uvnitř potrubí. I když toku slimáků lze zabránit přijetím určitých opatření. Tato opatření jsou diskutována v další části.

Následující metody lze použít, aby se zabránilo proudění slimáků v potrubí:

• Použití nízkobodového odtoku nebo bypassu
• Zmenšení velikosti čar na minimální bod povolený normou tlaková ztráta
• Udržování uspořádání toku potrubí takovým způsobem, aby chránilo před tokem potrubí.

Zástrčkový tok vs. slimákový tok

Rozdíl mezi nimi není příliš velký, abychom pro něj vyžadovali tabulku diferenciace. Oba toky jsou ve skutečnosti velmi podobné a mají podobný význam.

Jediný rozdíl mezi pístovým tokem a slimákovým tokem je ten, že při pístovém toku se bubliny pohybují pomaleji než bubliny v toku slimáků. Také velikost bublin je menší v pístovém toku ve srovnání s velikostí bublin v toku slimáků.

Příklady toku slimáků

Níže uvedený seznam ukazuje různá místa, kde se používá proudění slimáků.

• Produkovat uhlovodíky ve vrtech a jejich přepravu potrubím.
• V geotermálních elektrárnách k výrobě páry a vody.
• Var a kondenzace kapalných par systémů tepelných elektráren.
• K chlazení aktivní zóny jaderných reaktorů v nouzových situacích.
• V chemických reaktorech k přenosu tepla a hmoty mezi plynem a kapalinou.

• Klikový hřídel automobilu: Pochopení jeho funkce a významu
• Kdy převládá smykové napětí? Pochopení jeho dopadu
• Broušení klikového hřídele: Komplexní průvodce pro motorové nadšence
• Proč je stres skalární veličinou? Pochopení jeho velikosti a směru.
• Funkce vačkového hřídele: Odhalení jeho role ve výkonu vašeho vozidla
• Snižuje zvětšující se průřezová plocha napětí? Věda za tím