可视化气体旋转流 - Höntzsch流量计

可视化气体旋转流

旋转流模型,适用于研究、教学和可视化展示

技术参数

尺寸:
1.675 x 450 x 1.264 mm

重量:
45 kg

连接电源:
230VAC,带触点保护

产品优势

特点
用简单的方法解释复杂的旋转流流动

一体化

紧凑的设计和轻巧的重量使模型可以灵活使用

可扩展
模型上可安装不同的流量计

应用

如何向人们解释看不见的物理现象?例如管道中气体是如何流动的。管道中有弯管时气流是怎样流动的?整流器的作用是什么?管道横截面上某点的流速是多少?此模型可为您展示管道中旋转流的流动方式。只要流体对称地流过中心叶轮,它就保持静止。另一方面,如果发生径向流动,则除了轴向力外,径向力还作用在叶轮上,并推动叶轮开始旋转。

旋转流模型已用于可视化旋流的空气/气体流动的教学中,并且也为我们各个合作伙伴与客户就旋转流及其影响的技术交流提供了有益的支持,还可帮助工程师设计管道系统。通过此模型能帮助用户认识到经过优化的无旋转流管道的重要性,它是研究、教学和实践的理想工具。

产品信息和相应的流量计

技术文档


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如何将旋转流可视化?

流量和流速测量通常需要根据介质、温度、压力和其他参数选择相应的流量计,而顺利进行流量测量的前提是均匀对称的流体流动。如此才能从管道中心点的流速推算出平均流速,进而计算体积流量。实际工况中,闸阀、阀门和弯管会造成复杂的流体流动,影响精准测量。

一方面这些因素使流体产生径向流速,导致最高流速点偏离管道横截面中心点。
受轴向扰动的流动特性

另一方面,径向流分量会在管道中产生旋转流,增加流量精准测量的困难度。

当透明管道中的叶轮开始旋转时,可以推断此时管道中有旋转气流,因为只有径向气流才能推动叶轮旋转。此时可测量管道中的流速,旋转流的影响可以被量化。

旋转流模型由哪些部分组成?

模型两端各有一个弯管,他们之间是相连通的。初始状态时,通过的气流中没有旋转流。当其中一个弯管被扭至另一个方向后,气流中会产生旋转流,叶轮开始转动。此时推入整流器可消除旋转流。这个实验清楚地阐明了整流器的作用。

 

为何研究旋转流具有重大的经济意义?

由于带有旋转流的湍流在很多应用中存在并且有重大影响,因此对旋转流的研究越来越受到人们的关注。例如旋转气流可帮助燃烧器充分燃烧,还可以分离不同大小的颗粒物。

 

旋转流的不良影响有哪些?

其中一种影响是旋流能导致流量计的测量误差,因此研究减少旋转流影响具有重大的经济意义。例如大型管道中的燃料和天然气的流量测量,旋转流引起的错误测量结果会导致计费差异,甚至会产生安全风险。

 

旋转流会产生哪些后果?

当气流中有旋转流时,管道中的气体是螺旋式前进的。与同流速的无旋转气流相比,这些气体微团在管道中运动的路径更长,这会导致更高的压力损失。而压力损失则意味着能量损耗和更高的成本。这个运动轨迹可通过此模型间接性地被看到。

 

如何将旋转流可视化?

当管道中有横向气流时,Höntzsch模型中的叶片上会同时受到横向和径向的推力,横向力能推动叶轮开始旋转。

 

旋转流模型的应用领域有哪些?

旋转流模型可以在学校的研究和教学中以及工程师和硕士的培训中应用。这个旋流模型可以帮助热力学、流体力学和过程工程专业的学生体验到有/无旋转流的流动现象。结合合适的流量计,可以使用它进行各种实验。对于从业者,旋流模型是一种辅助工具,可帮助他们设计和定义管道的几何形状和测量点。

旋流模型还可以帮助我们的合作伙伴在与客户沟通时提供建议。

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