Thiết kế tối ưu hóa và mất điện trở cục bộ của ống dẫn khí vải

Với nghiên cứu chuyên sâu về nguyên lý cung cấp không khí của hệ thống ống dẫn khí vải, Phương pháp thiết kế của ống dẫn khí vải trở nên trưởng thành và trưởng thành hơn, bao gồm nghiên cứu và tính toán điện trở trên đường bên trong ống dẫn khí vải.

Ngoài ra còn có tổn thất áp suất do điện trở ma sát và điện trở cục bộ dọc theo chiều dài của hệ thống ống dẫn khí bằng vải. Do tổn thất áp suất tỷ lệ thuận với tốc độ gió, khi tốc độ gió dọc theo chiều dài trở nên nhỏ hơn và nhỏ hơn, tổn thất điện trở cũng giảm liên tục. Đồng thời, cũng có tổn thất điện trở cục bộ tại các bộ phận tiêu chuẩn của ống dẫn khí và tại các cửa thoát khí.

Phần chính là ống dẫn thẳng trongHệ thống ống dẫn khí bằng vải, Và có một vài nút nối tee, khuỷu tay và giảm trong hệ thống. Nói chung, tổn thất điện trở trên đường là dạng tổn thất điện trở chính. Điện trở ma sát trên đường của luồng không khí trong ống dẫn với hình dạng mặt cắt không đổi được tính như sau:

Hệ số điện trở ma sát; vận tốc trung bình của không khí trong ống dẫn, M/S; mật độ không khí, kg/m³; Chiều dài ống dẫn, m; đường kính (Đường kính trong) của ống dẫn khí tròn, M. Hệ số điện trở ma sát là một giá trị thay đổi, có liên quan đến điều kiện dòng chảy của không khí trong ống dẫn khí và độ nhám của thành ống. Hệ số kháng ma sát thu được không quá 0.024 (khoảng 0.019 cho ống dẫn khí sắt) theo nghiên cứu toàn diện về vật liệu sợi và hệ thống ống dẫn khí vải. Tốc độ gió trung bình trong ống dẫn khí là 1/2 tốc độ ở đầu vào của ống dẫn khí vì có các lỗ cấp khí theo hướng mở rộng của ống dẫn khí vải. Có thể thấy rằng sự mất điện trở trên đường của ống dẫn khí bằng sợi nhỏ hơn nhiều so với ống dẫn khí bằng sắt truyền thống.

Để giảm tổn thất điện trở cục bộ của hệ thống ống dẫn khí bằng vải, chúng tôi thường thực hiện một số thiết kế tối ưu hóa nhất định:

1. Cần cân nhắc nhiều yếu tố khi chọn đường kính ống dẫn và cố gắng giảm tốc độ gió trong ống càng nhiều càng tốt.

2. Tối ưu hóa thiết kế các bộ phận có hình dạng đặc biệt để tránh thay đổi hướng dòng chảy quá nhanh và thay đổi phần quá nhanh.

Có thể thấy rằng tổn thất điện trở trên đường của hệ thống ống dẫn khí vải, đặc biệt là hệ thống ống dẫn thẳng, rất nhỏ và nói chung, nó sẽ không vượt quá giá trị lấy lại áp suất tĩnh, vì vậy, về cơ bản có thể bỏ qua tổn thất điện trở trong tính toán sơ bộ!