Kas yra ventiliacijos trinties faktorius?

Ventiliatoriaus trinties koeficientas yra slėgio nuostolių, atsirandančių dėl trinties vamzdyje, apskaičiavimo elementas. Tai priklauso nuo vamzdžio šiurkštumo ir skysčio srauto turbulencijos lygio. Šiuos veiksnius galima nustatyti eksperimentiškai, bet dažniau jie paimami iš diagramų ir diagramų. Skaičiai yra be matmenų, tai reiškia, kad jie neturi matavimo vienetų.

Vamzdžiu tekančio skysčio slėgis mažėja dėl trinties tarp vamzdžio vidinių sienelių ir judančio skysčio. Energiją skysčiui judėti turi tiekti siurbliai, tiek gravitacija. Labai ilguose vamzdžiuose slėgio kritimas dėl trinties nuostolių bus toks didelis, kad skystis visai netekės. Vamzdynams, pvz., Aliaskos naftotiekiui, reikia tarpinių siurblinių slėgiui padidinti.

Supratimas apie slėgio nuostolius, atsirandančius skysčiams judant vamzdžiais, yra būtinas bet kokiam vamzdynų įrengimui. Tai labai svarbu cheminiams procesams, kuriuose vamzdžiai naudojami kaip vamzdiniai srauto reaktoriai. Vamzdžiai, naudojami kaip reaktoriai, sukuria reakcijos sąlygas, kuriose temperatūra ir slėgis yra lengvai kontroliuojami. Reakcijos buvimo laikas ir reakcijos užbaigimo laipsnis priklauso nuo vamzdžio ilgio.

Vykstant egzoterminėms reakcijoms, išsiskiria šiluma. Norint išlaikyti izotermines sąlygas ir pastovų „Fanning“ trinties koeficientą, vamzdis turi būti aušinamas priešingos srovės kryptimi. Endoterminėms reakcijoms, kurios sugeria šilumą, reikės priešingo apdorojimo. Jei izoterminės sąlygos neišlaikomos, skaičiavimai naudojant Fanning trinties koeficientą turės atitikti klampos ir trinties pokyčius, atsirandančius skysčiui šylant arba vėsstant.

Reinoldso skaičiai yra bedimensiniai skysčio turbulencijos laipsnio matai. Laminariniame sraute, kai Reinoldso skaičiai mažesni nei 2,000, skystis juda kulkos formos greičio profiliu ir mažai maišosi. Didžiausias greitis atsiranda vamzdžio skerspjūvio centre ir yra du kartus didesnis už vidutinį skysčio srautą. Turbulentinis srautas, visiškai susimaišius, atsiranda, kai Reinoldso skaičiai viršija 3,000. Tarp laminarinių ir turbulentinių zonų yra plona buferinė zona, kurioje Reinoldso skaičius yra nuo 2,000 iki 3,000.

Ventiliatoriaus trinties koeficientą galima nustatyti išmatuojant slėgio kritimą vamzdynuose, kurių skersmuo yra pakankamai didelis, kad jį būtų galima pritaikyti lauko ar gamyklos operacijoms. Paprastai šie eksperimentai atliekami, jei reikia laminarinio srauto sąlygų. Dažniau Fanningo trinties koeficientas nuskaitomas iš diagramos, nes dauguma kištukinio srauto reaktorių veikia esant dideliam Reinoldso skaičiui.
Vamzdžio vidaus paviršiaus šiurkštumas nustatomas išmatuojant. Reinoldso skaičius apskaičiuojamas pagal vamzdžio skersmenį, skysčio klampumą ir slėgio kritimą. Fanning trinties koeficiento ir Reinoldso skaičiaus diagramos įvairaus šiurkštumo vamzdžiams pateikiamos inžinerijos vadovuose. Šiose knygose yra ir įvairių medžiagų paviršiaus šiurkštumo lentelės.