En mi último mensaje, hemos discutido varias aplicaciones para los controladores de flujo de masa que se necesita control de flujo preciso a pesar de cambios de contrapresión. Me presentó un efecto de flujo denominado flujo estrangulado, que muchos de nuestros clientes utilizan en estas aplicaciones para ignorar los cambios de presión aguas abajo. Esto también se conoce como flujo sónico o flujo crítico.
A mis lectores conocedores de flujo: Se dará cuenta de que estoy discutiendo flujo estrangulado en términos conceptuales en lugar de demostrar las fórmulas y cálculos complejos. No se alarme! Siéntase libre de publicar los pensamientos adicionales que tenga sobre este tema en los comentarios.
El dibujo de la derecha muestra el flujo de gas a través de un orificio típico. Las áreas sombreadas verdes son de alta presión, zonas de baja velocidad del flujo, y la zona azul es una de baja presión, velocidad alta área de flujo. Flujo de gas de entrada se acelera como lo comprime a pasar a través del orificio, a continuación, re-se expande y se reduce de nuevo en el lado de salida. La velocidad de flujo a través del orificio está recogida fundamentalmente por las presiones de entrada y salida, así como el diámetro de la abertura del orificio. Temperatura del gas también juega un papel.
Un gas se expande en un espacio como sus moléculas chocan con cualquier otra cosa que está presente. (paredes de la tubería, otras moléculas de gas, etc.) Cada gas se expande a su propio ritmo, y presión aumentos en un gas son un resultado de exprimir más moléculas de gas en la misma cantidad de espacio. La aplicación de estos factores para el flujo de orificio de la foto, expansión de los gases hace que algunas de las moléculas que se están expandiendo en la zona verde en el lado de salida a chocar con y desviar la “rápido” moléculas en la zona azul. Si la presión aumenta en la zona verde en el lado de salida, es porque hay más moléculas de gas presentes en la misma cantidad de espacio.
Más moléculas en la zona de salida verde, significa que más moléculas de desviar la “fast” moléculas en la zona azul. Esto reduce la velocidad del flujo en la zona azul, que es lo que se reduce el caudal que pasa a través de un orificio a altas contrapresiones. Si la presión cae en el área de salida verde, esto significa que menos moléculas están presentes en ese espacio, que se traduce en un rápidor número de desviaciones del “fast” las moléculas de color azul. Esto provoca una mayor velocidad en la zona azul, y por lo tanto un mayor flujo tasa cuando la contrapresión baja.
Flujo estrangulado se produce cuando la velocidad del flujo en la zona azul alcanza la velocidad del sonido. A esta velocidad, las moléculas en la zona azul son esencialmente viajar más rápido que las moléculas en la zona de salida verde, se están expandiendo. Así que la desviación entre las moléculas en la frontera azul / verde no reduce la velocidad en la zona azul. Con una presión de entrada fija, la presión de salida puede cambiar con una amplia gama sin cambiar la velocidad de flujo de masa, siempre y cuando las condiciones para mantener un flujo estrangulado permanecer en su lugar.
Entonces, ¿cómo podemos alcanzar las condiciones necesarias para mantener el flujo de ahogado? Vamos a cubrir que en nuestro puesto final en esta serie.
¿Dónde está el flujo de los nombres de ahogado, flujo sónico, y / o flujo crítico provienen? Por favor, publique en el que creo que uno de estos nombres vinieron de los comentarios. El primer cartel que se muestra correctamente la razón de cada uno de los nombres va a ganar un 4 GB unidad de salto en la forma de un controlador de flujo másico.
Si quieres leer un poco más acerca de la instrumentación y control de procesos, siéntase libre para ver más de mis contribuciones resumidas en mi Google Además perfil.
