Il modo migliore per sbarazzarsi di flussi turbolenti?

Sto realizzando un centro di collaudo per pompe. Questa struttura deve essere in grado di gestire 500 m ³ / h con la minima turbolenza possibile. Il bacino stesso è lungo 5 metri, largo 2,5 metri e alto 2 metri. Il livello dell'acqua nel bacino è mantenuto a 1,9 metri.

Il bacino è progettato in due sezioni: il primo è dove il flusso di scarico entra nel bacino (il tubo termina a circa 1 metro dal fondo). In quella zona l'acqua scorre liberamente.

Successivamente deve scorrere sopra il muro di sostegno (1,7 m di altezza), che dovrebbe creare un flusso un po 'uniforme.

Ci sono soluzioni migliori per farlo?

Un'altra idea che ho è un muro di sostegno in qualche modo simile a questo:

Questo rende per tre piatti con strisce di ritaglio.

L'idea alla base di questo è quella di avere un flusso più uniforme in tutto il bacino invece di un trabocco, facendolo creare un po 'di turbolenza lì.

water-resources turbulence flow-control

— Arjo
fonte

Hai requisiti più specifici? Puoi suggerire un numero o criteri di Reynolds adeguati per la turbolenza?

— willpower2727

Il muro di sostegno è lì solo per un flusso regolare? Qual è il punto di cercare di eliminare la turbolenza nella tua vasca - sei quasi certo di avere turbolenza all'aspirazione della pompa a quei flussi.

— Chuck,

@ willpower2727 Ho esaminato Reynolds, ma trovo difficile trovare una buona soluzione per fare quel calcolo. Quale sarebbe un buon obiettivo? dovrei usare l'area sopra il muro come superficie?

— Arjo,

@Arjo Raramente faccio calcoli fluidi, ma potresti cercare di trovare un diametro idraulico per la vasca: en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_diameter

— willpower2727

Non sono un esperto, ma prenderei in considerazione la sostituzione della parte superiore della partizione solida (sopra il livello delle aperture del tubo di scarico) con un paio di strati di una sorta di rete metallica o schermatura. Presumo che il serbatoio sia abbastanza pieno (1,5 - 1,8 m) durante una prova.

— Dave Tweed,

Risposte:

Supponendo che si desideri ridurre al minimo la turbolenza nella regione della pompa, è probabilmente necessario utilizzare piastre di flusso da qualche parte a monte della pompa. Dovresti studiare il diametro e la lunghezza ottimali delle piastre. Il MIT ha semplicemente usato cannucce per farlo in una galleria del vento. Ecco un paio di articoli più noti sull'argomento:

Riduzione della turbolenza del tunnel d'acqua mediante mezzi a nido d'ape di Lumley e McMahon
Controllo della turbolenza a flusso libero per mezzo di favi: un equilibrio tra soppressione e generazione di Loehrke e Nagib

— Noi s
fonte

Nelle gallerie del vento di solito vengono utilizzate maglie e / o favi per ridurre la turbolenza.

Tuttavia, per ottenere davvero una bassa turbolenza, probabilmente non è sufficiente aggiungere un singolo componente alla propria struttura. Sospetto piuttosto che tu debba valutare il progetto complessivo. Potrebbe essere utile qualche tipo di diffusore all'estremità del tubo. Se guardi il flusso dietro i pilastri del ponte, puoi vedere che la turbolenza può essere preservata su lunghe scale di tempo anche nell'acqua.

Questo non è banale.

— pettirosso
fonte