Dans mon dernier message, nous avons discuté de plusieurs applications pour les contrôleurs de débit massique, où contrôle précis du débit est nécessaire en dépit des changements de contre-pression. J'ai introduit un effet de flux appelé écoulement étranglé, dont beaucoup de nos clients utilisent ces applications pour ignorer les changements de pression en aval. Ceci est aussi appelé un écoulement sonique ou l'écoulement critique.
Pour mes lecteurs qui connaissent débit: Vous remarquerez que je discute un écoulement étranglé en termes conceptuels plutôt que de démontrer les formules et de calculs complexes. Ne vous inquiétez pas! N'hésitez pas à poster des idées supplémentaires que vous avez sur ce sujet dans les commentaires ci-dessous.
Le croquis à droite montre le flux de gaz à travers un orifice typique. Les espaces verts ombragés sont à haute pression, les zones à faible vitesse d'écoulement, et la zone bleue est une basse pression, grande section d'écoulement de vitesse. Écoulement de gaz d'entrée accélère que le comprime à passer à travers l'orifice, puis re-dilate et ralentit vers le bas sur le côté de sortie. Le débit à travers l'orifice est principalement fixé par les pressions d'entrée et de sortie, ainsi que le diamètre de l'ouverture de l'orifice. Température des gaz joue également un rôle.
Un gaz élargit dans un espace que ses molécules entrent en collision avec tout ce que est présent. (parois des tuyaux, d'autres molécules de gaz, etc) Chaque gaz se dilate à son propre rythme, et pression augmente dans un gaz sont le résultat de comprimer les molécules de gaz supplémentaires dans le même espace. L'application de ces facteurs à l'écoulement orifice photo, l'expansion des gaz provoque quelques-unes des molécules qui sont en expansion dans la zone verte sur le côté de la sortie d'entrer en collision avec et dévier le “rapide” molécules dans la zone bleue. Si la pression monte dans la zone verte sur le côté de la sortie, c'est parce qu'il ya plus de molécules de gaz présentes dans la même quantité d'espace.
Plus les molécules dans la zone de sortie verte signifie que davantage de molécules de dévier le “fast” molécules dans la zone bleue. Cela réduit la vitesse d'écoulement dans la zone bleue, qui est ce qui réduit le débit passant à travers un orifice à haute contre-pressions. Si la pression baisse dans la zone de sortie vert, cela signifie que moins de molécules sont présentes dans cet espace, qui se trarapide par moins de détournements de “fast” molécules bleues. Cela provoque une vitesse plus élevée dans la zone bleue, et donc un débit plus élevé lorsque la contre-pression tombe.
Écoulement étranglé se produit lorsque la vitesse d'écoulement dans la zone bleue atteint la vitesse du son. À cette vitesse, les molécules dans la zone bleue sont essentiellement voyagent plus vite que les molécules dans la zone de sortie verte sont en expansion. Donc, de déviation entre les molécules à la frontière bleu / vert ne réduit pas la vitesse dans la zone bleue. Avec une pression d'entrée fixe, la pression de sortie peut changer dans une large plage sans changer le débit massique tant que les conditions pour maintenir un écoulement étranglé rester en place.
Alors, comment pouvons-nous atteindre les conditions nécessaires pour maintenir un écoulement étranglé? Nous verrons cela dans notre dernier poste dans cette série.
Où sont passés les noms étouffé débit, un écoulement sonique, et / ou l'écoulement critique proviennent de? S'il vous plaît envoyer où vous pensez que l'un de ces noms proviennent dans les commentaires. La première affiche qui répertorie correctement la raison pour laquelle chacun des noms gagner un 4 Commande de saut GB dans la forme d'un régulateur de débit massique.
Si vous souhaitez en savoir un peu plus sur l'instrumentation et de contrôle de processus, N'hésitez pas à vérifier plus de mes contributions résumées sur mon Google Profil plus.
