Comment calculer l`énergie d`écoulement

Contenu

Choses que vous devez

article data-type="article">

Pompage de l`eau dans une tour prend flux d`énergie.

Flux d`énergie représente habituellement les forces de la pesanteur, la pression, la chaleur, des systèmes mécaniques ou une combinaison de ceux-ci appliqué à une masse de liquide, de vapeur ou de gaz pendant une période de temps. Cela provoque les médias découlant de transmettre son énergie ou de la puissance à un confinement ou moteur qui peut exploiter l`énergie de flux à utiliser le pouvoir de faire un travail utile. Des exemples seraient des dispositifs qui donnent l`énergie d`écoulement tels que des pompes, des chaudières et des compresseurs, ainsi que des dispositifs qui convertissent l`énergie d`écoulement de retour à l`énergie mécanique, comme les turbines, les moteurs et les buses comme les moteurs de fusée.

Choses que vous devez

Calculatrice

Définir l`application. Une pompe à eau envoie 6.000 gallons jusqu`à un tuyau de 150 pieds à un réservoir d`eau municipal élevée toutes les heures. Si vous savez que la pompe a une efficacité de 68 pour cent et le tuyau est de 3 pouces de diamètre, vous pouvez calculer l`énergie d`écoulement transmise au système par la pompe et l`énergie d`écoulement qui serait libérée en laissant couler à nouveau.
Calculer le travail mécanique à élever l`eau de 150 pieds. Les 6.000 litres d`eau pèse 8.33 lbs / gallon de sorte que le poids total de l`eau pompée est de 6.000 lbs X 8,33 = 49,980 lbs, ce qui nécessite 49,980 X 150 pieds = 7497000 pieds lbs de travail pour l`élever.
Calculer l`énergie perdue en friction contre la tuyauterie. Les données pour l`annexe 40 de tuyaux en acier montre que le 6.000 gph / 60 min / h = 100 flux gpm soutient un 3,1 livres par pouce carré (psi) de chute de pression par 100 pieds de tuyau. La perte de plus de 150 pieds serait 150/100 pieds X 3.1 psi = 4,65 psi. Cela représente un pourcentage de perte: 4,65 psi / l`élévation de 150 pieds / 2,31 pieds / psi = 4,65 / 64,94 psi = 0,0716 ou 7,16 pour cent du travail supplémentaire de la pompe doit effectuer pour pousser l`eau à travers le tuyau.
Calculer le travail total effectué par la pompe en soulevant les 6.000 litres d`eau en multipliant les 7.497.000 pieds / lbs de travail par un facteur de 1.071 pour tenir compte du travail de levage ainsi que les pertes de tuyaux de frottement, ce qui donne 8,033,860 lbs pieds de travail à la pompe l`eau vers le haut.
Calculer la pompe chevaux. Travail total / 33.000 pieds lbs / minute / hp / 60 minutes / h = 4,06 hp. Comme la pompe est seulement 68 pour cent efficace, 4,06 / 0,68 = 5,97 chevaux. Une pompe avec un minimum de 6 chevaux serait nécessaire pour ce travail.
Calculer l`énergie totale de l`écoulement (exprimée en kW) nécessaire par la pompe pour élever le liquide et l`énergie totale de l`écoulement qui serait libérée en laissant l`écoulement de l`eau de retour à nouveau. Conversion de la 5.97 puissance requise pour pomper jusqu`au sommet de kW donne 5,97 hp / 0,746 kW / ch = 8 kW. Étant donné que la seule différence entre le pompage et le laisser revenir à nouveau est l`efficacité de la pompe, 8 kW X 0,68 = 5,44 kW repris par vidange de l`eau. Cela pourrait encore être frustré par un rendement turbo-générateur équivalent pour pomper l`efficacité.

Conseils & Avertissements

La manipulation moins fait pour un flux, plus de son énergie qui est conservée.

Flux d`énergie sous forme de gaz hautement comprimé peut libérer avec des résultats dangereux ou fatal si leurs ruptures de tuyauterie de confinement.