การสูญเสียแรงเสียดทานในอุปกรณ์ท่อ ของไหล อุปกรณ์ฝึกอบรมวิศวกรรม อุปกรณ์การศึกษา อุปกรณ์การสอน

SMTF1048 การสูญเสียแรงเสียดทานในอุปกรณ์ท่อ ของไหล อุปกรณ์ฝึกอบรมวิศวกรรม อุปกรณ์การศึกษา อุปกรณ์การสอน
1. บทนำเกี่ยวกับอุปกรณ์
1.1 ภาพรวม
ความดันตกในท่อคือการสูญเสียความดันของไหลอันเนื่องมาจากแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคของไหลกับผนังตัวนำและสิ่งกีดขวางในท่อ
แรงเสียดทานของท่อเป็นหนึ่งในการทดลองในห้องปฏิบัติการแบบคลาสสิก และมีบทบาทสำคัญต่อการสอนภาคปฏิบัติเกี่ยวกับกลศาสตร์ของไหลมาโดยตลอด ผลการวิจัยและหลักการพื้นฐานมีความสำคัญต่อวิศวกรการบินและอวกาศ อุตสาหกรรม และเครื่องกล
ใช้เพื่อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหยาบต่างกัน เพื่อศึกษาการสูญเสียความดันในวาล์วและข้อต่อชนิดต่างๆ และเพื่อเปรียบเทียบวิธีการวัดอัตราการไหลที่แตกต่างกัน
คำแนะนำทั่วไป
อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยท่อตรงหกส่วนซึ่งทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหยาบต่างกัน นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์เสริมต่างๆ สำหรับการศึกษาการสูญเสียความดันในท่อตรง วาล์วชนิดต่างๆ (วาล์วประตู วาล์วบอล วาล์วบ่ามุม ฯลฯ) ข้อต่อท่อ (ตัวกรองแบบอินไลน์ ข้องอ การขยายอย่างฉับพลัน การหดตัว ฯลฯ) และส่วนประกอบสำหรับการวัด (ท่อเวนทูรี ท่อพิโตต์ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบออริฟิส ฯลฯ)
อุปกรณ์วัดบางชิ้น เช่น ท่อเวนทูรี ท่อพิโทต์ ฯลฯ โปร่งใสเพื่อสังเกตการทำงานของอุปกรณ์
ส่วนท่อ วาล์ว และอุปกรณ์ต่อท่อต่างๆ มีจุดวัดความดันหลายจุด พร้อมอุปกรณ์เชื่อมต่อด่วนสำหรับติดตั้งท่อที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์วัดความดันที่เกี่ยวข้อง
ด้วยการตั้งค่านี้ สามารถศึกษาการสูญเสียความดันจากแรงเสียดทานได้หลากหลายรูปแบบ ครอบคลุมทั้งการไหลแบบลามินาร์ การไหลแบบทรานซิชัน และการไหลแบบปั่นป่วน เครื่องวัดความดันแบบเพียโซมิเตอร์สองเครื่องช่วยให้สามารถศึกษาการสูญเสียความดันในสถานการณ์การไหลแบบลามินาร์ได้ มาตรวัดความดันแบบบูร์ดองสองเครื่องจะบันทึกการสูญเสียความดันในสภาวะการไหลแบบปั่นป่วน นอกจากนี้ยังมีเครื่องวัดอัตราการไหลที่วัดอัตราการไหลและเปรียบเทียบกับค่าที่วัดได้จากท่อเวนทูรีและท่อพิโทต์
อุปกรณ์นี้ต้องใช้ระบบจ่ายน้ำ
1.2 คุณสมบัติ
ส่วนประกอบหลักประกอบด้วยเครื่องวัดและโครงสร้างรองรับเครื่องวัดอัตราการไหล
ปั๊มหอยโข่งจะดูดน้ำจากบ่อพักน้ำในแท่นไฮดรอลิก (สามารถนำน้ำมาเองได้) และส่งไปยังหลอดทดลอง มาตรวัดอัตราการไหลที่ติดตั้งในท่อสามารถติดตั้งในพื้นที่ทดสอบได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย มาตรวัดเหล่านี้มีหลักการวัดและระดับความแม่นยำที่หลากหลาย
สามารถวัดค่าความดันตกคร่อมมาตรวัดอัตราการไหลแต่ละอันได้โดยใช้มาตรวัดแรงดันน้ำหนึ่งตัวหรือมาตรวัดแรงดันแบบบูร์ดองสองตัว วาล์วช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการระบายแรงดันออกจากมาตรวัดแรงดันทั้งหมดอย่างรวดเร็ว
น้ำที่ระบายออกจากมาตรวัดอัตราการไหลที่ทดสอบจะถูกรวบรวมไว้ในถังเก็บปริมาตร (อยู่ภายในแท่นไฮดรอลิก) ซึ่งสามารถกำหนดอัตราการไหลได้อย่างแม่นยำ ถังมีขั้นตอนเพื่อรองรับอัตราการไหลต่ำหรือสูง และมีแผ่นกั้นคลื่นในตัวเพื่อลดความปั่นป่วน ท่อวัดระดับแสดงระดับน้ำ น้ำจะไหลกลับไปยังบ่อพักผ่านวาล์วระบายน้ำ
2. พารามิเตอร์ทางเทคนิค
น้ำหนัก: ประมาณ 150 กิโลกรัม
สภาพการทำงาน: อุณหภูมิ +5℃～+40℃, ความชื้นสัมพัทธ์ <85% (25℃)
ขนาด: ประมาณ 2100 มม. * 845 มม. * 1270 มม.

3. รายการส่วนประกอบและรายละเอียดเบื้องต้น
3.1 ส่วนประกอบหลัก
หมายเลข ชื่อ
1 โมดูลทดสอบความเค้น
2 โมดูลท่อหยาบ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 17 มม.
3 โมดูลท่อหยาบ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 23 มม.
4 โมดูลท่อเมทาคริเลต เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 6.5 มม.
5 โมดูลวาล์วมุม เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 16.5 มม.
6 โมดูลวาล์วประตู เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 26.6 มม.
7 โมดูลท่อคอมโพสิต
8 โมดูลอินเทอร์เฟซแบบ T
9 โมดูลโรตามิเตอร์
3.2 รายการอุปกรณ์
หมายเลข ชื่อ จำนวน
ส่วนประกอบ 1 โรตามิเตอร์ 1
ส่วนประกอบ 2 ท่อหยาบ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 17 มม. 1
ส่วนประกอบ 3 ท่อหยาบ เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 23 มม. 1
ส่วนประกอบ 4 ท่อเมทาคริเลต เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 6.5 มม. 1
ส่วนประกอบ 5 วาล์วมุม 1
ส่วนประกอบ 6 เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 16.5 มม. ท่อเรียบ 1
ส่วนประกอบ 7 เกต 1
ส่วนประกอบ 8 เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ท่อเรียบ 26.6 มม. 1
ส่วนประกอบ 9 ตัวกรองตาข่าย 1
ส่วนประกอบ 10 วาล์วไดอะแฟรม 2
ส่วนประกอบ 11 ท่อปรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 25-40 มม. 1
ส่วนประกอบ 12 ท่อพิโตต์ 1
ส่วนประกอบ 13 ท่อเวนทูรี 1
ส่วนประกอบ 14 แผ่นออริฟิซ 1
ส่วนประกอบ 15 ท่อปรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 40-25 มม. 1
ส่วนประกอบ 16 ระบบท่อขนาน 1
ส่วนประกอบ 17 ข้องอ 90° 1
ส่วนประกอบ 18 ข้อต่อ T 15
ส่วนประกอบ 19 บอลวาล์ว 10
ส่วนประกอบ 20 ข้องอ 45° 2
ส่วนประกอบ 21 ข้อต่อ T เอียง 1
ส่วนประกอบ 22 มาตรวัดแรงดันทนแรงกระแทกแบบมีขอบแกน 2
ส่วนประกอบ 23 เครื่องจ่ายไฮดรอลิก 2
3.3 อุปกรณ์เสริม
หมายเลข ชื่อ จำนวน
1 ข้อต่อสวมเร็วพลาสติก CPC เกลียวนอก ตัวผู้ 2
2 ข้อต่อสวมเร็วพลาสติก CPC เกลียวนอก ตัวเมีย 2
3 หลอดลม 8-5.5 ใส 7M
4. รายการการทดลอง
การทดลองที่ 1 การทดลองโมดูลทดสอบความเค้น
การทดลองที่ 2 การทดลองการสูญเสียแรงเสียดทานของท่อหยาบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 17 มม.
การทดลองที่ 3 การทดลองวาล์วประตูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 26.6 มม. การทดลองท่อเรียบ
การทดลองที่ 4 การทดลองท่อเวนทูรี
การทดลองที่ 5 การทดลองโมดูลอินเทอร์เฟซแบบ T