Flow in a Process Pipe Another exam

Flow in a Process Pipe
Another example of the relationship between energy and fluid velocity is the flow of fluid in a process pipe of uniform and fixed cross section (A), as shown in Figure 9-1. The differential pressure (AP) between the inlet and the outlet causes the fluid to flow in the pipe.

The flow of fluid is maintained by the energy difference between the inlet and the outlet. Let's find the fluid velocity (v) in terms of the inlet pressure P1 and the outlet pressure P2, assuming no energy loss in the pipe. Since the pipe has a uniform area A, the pressure at the inlet is P1 and the pressure at the outlet is P2. The total force at the input is F1 = A1A, and the total force at the output is F2 = P2AL

Since AL is the volume of the pipe, the work is given by given by the following:
Work = Energy = ( P1 - P2) (Volume)

The complete energy equation for a flow system must include all possible energy terms, including "internal energy" changes ( the energy stored in each molecule of the fluid ). This energy includes molecular kinetic energy, molecular rotational energy, potential energy binding forces between molecules, and so on. This internal energy is significant only in laminar flow, where high frictional forces can raise the temperature of the fluid. However, in process control we generally encounter turbulent flow, so we can ignore internal energy in most cases.

Assuming that the flow in Figure 9-1 steady, let's find the energy relationship for flow in a uniform pipe. We have just shown that the work (energy) done in moving a fluid through a section of pipe is as follows:
Energy = PV

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไหลในท่อการ
อีกตัวอย่างหนึ่งของความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความเร็วที่ของเหลวมีการไหลเวียนของเหลวในท่อเป็นกระบวนการของรูป และถาวรข้ามส่วน (A), ดังที่แสดงในรูปที่ 9-1 ความดัน (AP) ระหว่างทางเข้าของร้านทำให้ของไหลไหลในท่อ

การไหลของของเหลวไว้ โดยความแตกต่างของพลังงานระหว่างทางเข้าของร้าน ลองค้นหาความเร็วของเหลว (v) ความดันทางเข้าของ P1 และดันร้าน p 2 โดยไม่สูญเสียพลังงานในท่อ เนื่องจากท่อมีพื้นที่สม่ำเสมอ A, P1 คือความดันที่ทางเข้าของ และความดันที่ร้านเป็น p 2 แรงรวมที่อินพุตคือ F1 = A1A และแรงทั้งหมดที่ผลลัพธ์คือ F2 = P2AL

เนื่องจาก AL คือ ปริมาตรของท่อ งานจะได้รับตามกำหนดต่อไปนี้:
ทำงาน =พลังงาน = (P1 - p 2) (ปริมาตร)

ระบบการไหลสมการพลังงานสมบูรณ์ต้องประกอบด้วยเงื่อนไขได้พลังงานทั้งหมด รวมถึงการเปลี่ยนแปลง "ภายในพลังงาน" (พลังงานที่เก็บในแต่ละโมเลกุลของน้ำ) พลังงานนี้มีโมเลกุลพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ผูกกองระหว่างโมเลกุล และอื่น ๆ พลังงานในการหมุนของโมเลกุล พลังงานภายในนี้จะสำคัญในกระแส laminar ที่กองสูง frictional สามารถเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ อย่างไรก็ตาม ในการควบคุมกระบวนการ เราโดยทั่วไปพบที่ไหลเชี่ยว ดังนั้นเราสามารถละเว้นพลังงานภายในในกรณีส่วนใหญ่

นั่นคงที่การไหลในรูป 9-1 ลองค้นหาความสัมพันธ์พลังงานไหลในท่อเป็นรูปแบบการ เราเพิ่งได้แสดงว่า การทำงาน (พลังงาน) ในการเคลื่อนย้ายไหลผ่านส่วนของท่อจะเป็นดังนี้:
พลังงาน = PV

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การไหลในกระบวนการท่อ
อีกหนึ่งตัวอย่างของความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความเร็วของของไหลคือการไหลของของไหลในท่อของเครื่องแบบและกระบวนการขวางคงที่ ( ) ดังแสดงในรูปที่ 9-1 . ความดันที่แตกต่างกัน ( AP ) ระหว่างขาเข้าและขาออก ทำให้ของเหลวที่ไหลในท่อ

การไหลของของไหลเป็นรักษาโดยความแตกต่างระหว่างพลังงานขาเข้าและขาออก .เราพบความเร็วของไหล ( V ) ในแง่ของความดันขาเข้า P1 และ P2 ระบายความดัน สมมติว่าไม่มีการสูญเสียพลังงานในท่อ ตั้งแต่ท่อมีเครื่องแบบพื้นที่ ความดันขาเข้าเป็น P1 และความดันที่เต้าเสียบ P2 . พลังทั้งหมดที่นำเข้าคือ F1 = a1a และพลังทั้งหมดที่เอาท์พุทเป็น F2 = p2al

ตั้งแต่อัลคือปริมาตรของท่องานที่ได้รับการระบุโดยต่อไปนี้ : งานพลังงาน =
= ( P1 - P2 ) ( ปริมาตร )

สมการพลังงานที่สมบูรณ์สำหรับระบบการไหลจะต้องรวมถึงด้านพลังงานทั้งหมดที่เป็นไปได้ ได้แก่ " พลังงาน " ภายในการเปลี่ยนแปลง ( พลังงานที่ถูกเก็บไว้ในแต่ละโมเลกุลของของเหลว ) พลังงานซึ่งรวมถึงพลังงานจลน์โมเลกุล โมเลกุลหมุนพลังงานศักยภาพพลังงานผูกพัน แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล และพลังงานภายในนี้เป็นเรื่องสำคัญในการไหลแบบราบเรียบที่สูงแรงเสียดทานแรงสามารถเพิ่มอุณหภูมิของของไหล อย่างไรก็ตาม ในการควบคุมกระบวนการโดยทั่วไปเราพบการไหลปั่นป่วน ดังนั้นเราสามารถละเว้นพลังงานภายใน ในกรณีส่วนใหญ่

สมมติว่าไหลในรูป 9-1 มั่นคง หาความสัมพันธ์พลังงานสำหรับการไหลในท่อชุดเราก็แค่แสดงให้เห็นว่าการทำงาน ( พลังงาน ) ในการย้ายส่วนของของเหลวผ่านท่อดังนี้
= PV พลังงาน