Keresztmetszet-átmenetek hidraulikai veszteségének folytonos paraméterezése hengeres csövekben

A csőhálózatok a műszaki élet számos területén alkalmazott hidraulikai rendszerek nélkülözhetetlen elemei. Gyakran szükséges különböző átmérőjű csövek összekötése, melyre több megoldás is létezik. A leggyakoribb megoldás – az áramlási iránytól függően – diffúzor vagy konfúzor alkalmazása, de a helyigénytől függően alkalmazható Borda-Carnot átmenet és hirtelen keresztmetszet szűkülés is. Az eltérő keresztmetszetek közti átmenet fontos határesetei továbbá a csőből tartályba való kiömlés, illetve a tartályból csőbe történő beömlés. A hidraulikai rendszer tervezéséhez elengedhetetlen az említett hidraulikai elemek veszteségtényezőjének ismerete.

Egyfázisú áramlás esetében a veszteségtényező három geometriai paraméter függvényének tekinthető: a két cső átmérőjének aránya, a keresztmetszet-átmenet hossza és a nyílásszög. A szakirodalomból ismert vizsgálatok eltérő áramlásirányok esetén eltérő korrelációkat adnak meg. Komplex rendszerek esetében nehézséget okozhat az ezekre az összefüggésekre épülő hidraulikai modell megalkotása.

Az említett háromdimenziós paraméterteret áramlástani szimulációs módszerek segítségével, nagy részletességgel tártam fel. A veszteségtényezőt a korábbiaktól eltérő, új megközelítéssel határoztam meg. A módszer folytonos paraméterezésen alapul, kulcsa egy újfajta referencia sebesség bevezetése, mely lehetővé teszi keresztmetszet-átmenetek veszteségtényezőjének egy összefüggéssel történő jellemzését – áramlási iránytól függetlenül. A kapott korrelációk diszkrét modellekben történő implementálása lehetővé teszi hidraulikai rendszerek hatékonyabb, pontosabb tervezését

szerző

• 
  Mervay Bence
  Gépészmérnöki mesterképzési szak
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Tomor András
  Doktorandusz, Áramlástan Tanszék
• 
  Dr. Kristóf Gergely
  egyetemi docens, Áramlástan Tanszék