Der beste Weg, um turbulente Strömungen loszuwerden?

Ich mache eine Testanlage für Pumpen. Diese Anlage muss in der Lage sein, 500 m ³ / h mit möglichst geringen Turbulenzen zu bewältigen . Das Becken selbst ist 5 Meter lang, 2,5 Meter breit und 2 Meter hoch. Der Wasserstand im Becken wird auf 1,9 Metern gehalten.

Das Becken ist in zwei Abschnitte unterteilt: Der erste ist der Bereich, in dem der Abfluss in das Becken gelangt (das Rohr endet etwa 1 Meter vom Boden entfernt). In diesem Bereich fließt das Wasser frei.

Danach muss es über die Stützmauer (1,7 m hoch) fließen, was zu einer etwas gleichmäßigen Strömung führen soll.

Gibt es dafür bessere Lösungen?

Eine andere Idee, die ich habe, ist eine Stützmauer wie diese:

Dies ergibt drei Platten mit ausgeschnittenen Streifen.

Die Idee dahinter ist, anstelle eines Überlaufs eine gleichmäßigere Strömung über das gesamte Becken zu haben, wodurch dort ein wenig Turbulenzen entstehen.

water-resources turbulence flow-control

— Arjo
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Haben Sie spezifischere Anforderungen? Können Sie eine angemessene Reynolds-Zahl oder Kriterien für Turbulenzen vorschlagen?

— Willenskraft2727

Ist die Stützmauer nur da, um den Fluss zu glätten? Was bringt es, Turbulenzen in Ihrer Wanne zu beseitigen? Es ist fast sicher, dass bei diesen Strömungen Turbulenzen beim Ansaugen der Pumpe auftreten.

— Chuck

@ willpower2727 Ich habe mich mit Reynolds befasst, aber es fällt mir schwer, eine gute Lösung für diese Berechnung zu finden. Was wäre ein gutes Ziel? sollte ich den Bereich über der Wand als Oberfläche verwenden?

— Arjo

@Arjo Ich mache selten Flüssigkeitsberechnungen, aber Sie könnten versuchen, einen hydraulischen Durchmesser für die Wanne zu finden: en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_diameter

— willpower2727

Ich bin kaum ein Experte, aber ich würde in Betracht ziehen, den oberen Teil der festen Trennwand (über dem Niveau der Auslassrohröffnungen) durch ein paar Schichten eines Metallgitters oder einer Abschirmung zu ersetzen. Ich gehe davon aus, dass der Tank während eines Tests ziemlich voll ist (1,5 - 1,8 m).

— Dave Tweed

Antworten:

Angenommen, Sie möchten Turbulenzen im Bereich der Pumpe minimieren, müssen Sie wahrscheinlich irgendwo vor der Pumpe Strömungsgleichrichter verwenden. Sie müssten den optimalen Durchmesser und die optimale Länge der Glätteisen untersuchen. Das MIT benutzte dazu einfach Trinkhalme in einem Windkanal. Hier sind einige der bekannteren Artikel zu diesem Thema:

Reduzierung der Wassertunnel-Turbulenzen mittels einer Wabe von Lumley und McMahon
Kontrolle von Turbulenzen im freien Strom mittels Waben: Ein Gleichgewicht zwischen Unterdrückung und Erzeugung durch Löhrke und Nagib

— Wir s
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In Windkanälen werden normalerweise Maschen und / oder Waben verwendet, um Turbulenzen zu reduzieren.

Um jedoch wirklich geringe Turbulenzen zu erzielen, reicht es wahrscheinlich nicht aus, Ihrer Anlage eine einzelne Komponente hinzuzufügen. Ich vermute eher, dass Sie das Gesamtdesign bewerten müssen. Eine Art von Diffusoren an den Rohrende (n) kann hilfreich sein. Wenn Sie sich die Strömung hinter den Brückensäulen ansehen, können Sie sehen, dass Turbulenzen auch im Wasser über lange Zeiträume erhalten bleiben können.

Dies ist nicht trivial.

— Robin
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