Kysymys:
Kuinka tietää, onko virtaus yliääntä suuttimessa?
Subodh
2015-01-26 23:56:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Projektille olin rakentanut konvergenttisen jakautuvan suuttimen, joka oli suunniteltu Mach-lukumäärälle = 3. Siinä projektissa voisin tietää, että virtaus on mennyt yliäänellä nähden manometrin kiinnittymisen kurkun ja divergentin väliin osa (paineen lasku, koska poikkeava osa toimii kuin suuttimena yliäänen virtaukselle).

Tämä sai kuitenkin ajattelemaan: Jos aion rakentaa suuttimen käyttövoimaa (tai muuta käytännön tarkoitusta varten) varten, ei ole toivottavaa, että siinä olisi reikiä painemittaria varten yhtenäisen tason säilyttämiseksi. vahvuus. Teoreettiset laskelmani kertovat minulle, että virtauksen tulisi mennä yliäänellä eikä suuttimessa saa olla iskuja, mutta rakennuksen aikana pinnan viimeistely, geometriset toleranssit ja syöttöpaine eivät ehkä ole odotuksiani. Tällöin mistä tiedän, onko virtaus mennyt yliäänellä?

Ajattelin seuraavia tapoja. Toistaiseksi en ole kokeillut yhtään niistä.

  1. Pitot-putken käyttäminen ei ehkä ole hyödyllistä, koska putken edessä on keula-isku, jos virtaus on todellakin yliääntä (kuten kuvassa on esitetty), enter image description here mikä lisää kokonaispainetta. Voimme käyttää Reyleigh pitot -putkikaavaa, mutta miten lasketaan staattinen vapaan virtauksen paine vaikuttamatta virtaukseen / suuttimeen?

  2. Schlieren-valokuvaus: Jos näemme viistot iskut / iskutimantit, päättely on seuraava: 'virtaus on yliääntä.' Tämä toimii vain, kun iskuominaisuudet ovat erittäin selkeät.

Mielestäni olisi hienoa kysyä tämän kysymyksen 2 osaa erillisinä kysymyksinä. Jos vastaaja tietää vastauksen vain yhteen osaan.
Vastaväite: nämä kaksi ovat melko toisiinsa, ja vastaaja, joka tuntee yhden, on todennäköisesti vastausta toiseen. Äänestin.
Hauska (+1), en tiedä tästä mitään, mutta voitko mitata massavirran ylöspäin (tai alaspäin) ja käyttää sitten geometriaa? Re: anturi muuttaa mittausta, kokeile ehkä isompia ja pienempiä kokoja, tee juoni ja piirrä viiva nollaan. Onko koettimen kalibrointia?
@GeorgeHerold Ensimmäisessä numerossa massan mittaaminen ei toimi hyvin, koska neste on puristettavissa, joten säätötilavuuden asettaminen ei ole triviaali asia. Pitot-putkessa ei ole kysymys koosta, se on sen takana oleva todellinen fysiikka. Pitot-putki saa virtauksen pysähtymään, ja jotta yliäänen virtaus pysähtyy, se kulkee ensin iskuaallon läpi, mikä estää mitä tahansa ennen kuin iskuaalto olisi kohtuullisesti mitattu sen jälkeen.
OK, sitten koetella sitä, ääniaallot? valoaallot? Ehkä laita streamiin joitain kappaleita / merkkejä, joita voit kuvata ja mitata.
Subodh, olisitko valmis muokkaamaan tätä kysymystä keskittyäksesi osaan A ja esittämään uuden kysymyksen osasta B? Voit linkittää tähän kysymykseen B-osiosta. Kuka tahansa, jolla on mielipiteitä tästä, voi liittyä keskusteluun [pääkeskustelussa] (http://chat.stackexchange.com/rooms/20403/engineering), joka alkaa [täällä] (http://chat.stackexchange.com/transcript/ viesti / 19747422 # 19747422).
Toki!, Teen B-osasta [uusi kysymys] (http://engineering.stackexchange.com/questions/303/how-is-gas-flow-through-extremely-long-pipelines-monitored-and-controlled) .
Kolme vastused:
#1
+8
nivag
2015-01-27 18:03:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lyhyestä iskuistani olen sitä mieltä, että todennäköisin ratkaisu olisi kuvata pakokaasua, todennäköisesti optisesti, mutta ehkä käyttämällä interferometriaa tai jotain sen mukaan, mikä pakokaasu on. Ilmeisin osoitus siitä, että sinulla on yliäänitaajuus, on, jos näet iskutimantin. Luulen, että voit todennäköisesti selvittää sen myös pakokaasun pituudesta, mutta en muista miten.

Vaihtoehtoisesti voit myös tarkastella syntyvää työntövoimaa. Sinun pitäisi pystyä laskemaan odotettu työntövoima. Tätä he tekevät testatessaan raketteja / suihkumoottoreita, koska he eivät välitä siitä, onko virtaus yliääntä, vain siitä, että se tuottaa riittävästi tehoa.

Putkien yksinkertainen tapa on vain mitata poistovirtaus . Sen putki, joten virtauksen tulee olla vakio. Käytännössä epäilen kuitenkin, että pitkillä putkilla on myös säännölliset tarkastusluukut / alueet, joissa ne mitataan virtausta jotenkin vuotojen / vikojen varalta.

Siirrä vastauksesi putkiosa Subodhin uuteen kysymykseen osoitteessa http://engineering.stackexchange.com/questions/303/how-is-gas-flow-through-extremely-long-pipelines-monitored-and-controlled
#2
+3
rul30
2015-04-18 14:24:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Se on todella hieno ajatuskokeilu! Yleensä väittäisin, että sinun tarvitsee vain tietää:

  • Kokonaispaine ($ p_t $ tarvikkeestasi)
  • Staattinen / ympäröivä paine ($ p_ \ infty $ johon laajenette)

Ottaen huomioon epävarmuustekijät (tai toleranssit) tiedät onko virtauksesi saavuttanut kurkussa $ M = 1 $ (tai kuinka todennäköistä se on se ei ole).

$$ \ frac {p_ \ infty} {p_t} \ leq 0.528 \ quad, \ text {olettaen, että kyseessä on kahden atomin kaasu} \ gamma = 1.4 \ text {in} \ frac {p ^ *} {p_t} = \ vasen (\ frac {2} {\ gamma + 1} \ oikea) ^ {\ gamma / (\ gamma-1)} $$

Etsitään 1D vakaan kokoonpuristuvan virtauksen yhtälöissä on vain yksi ratkaisu, joten ainoa tapa, jolla virtaus ei saavuta äänenopeutta, olisi suuri kokonaispainehäviö, jotta kriittistä suhdetta ei koskaan saavutettaisi. työntövoiman osalta vastaus kysymykseesi on hieman monimutkaisempi, koska eri kokoonpanot (yli / alle laajennettu) tai geometriat (esim. kaksoiskello).

Mittauksen osalta saatat haluta katsomaan acoa ilman nopeuden mittausjärjestelmät.

#3
+1
mustang
2018-05-07 14:25:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos etsit edelleen vastausta,

Voit pitää hyvin suunnitellun kiilan, jossa kiilan pinnalla on staattisia reikiä, kahdeksan. 1. Kiilan pinta on linjassa virtausakselin tai 2 - kohdistettu symmetrinen viiva virtausakselin kanssa. sinulla on pitot-paine Raleigh-pitot-putkesta.

Nyt voit mitata staattisen paineen suoraan tapaukseen 1 tai 2. $ P_0 $ & $ P _ {\ infty} $ saat vinosti iskunkulman ($ \ beta $) ja Mach-luvun ($ M $).



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...