Sif

Volgens Perry's Chemical engineering handbook[2] word die drukval oor 'n sif soos volg berekenː

Sifleweringskoëffisiënt vir draadsiwwe. (Met dank aan EI du Pont de Nemours & maatskappy)

${\displaystyle \Delta h=\left({\frac {n}{C^{2}}}\right)\left({\frac {1-\alpha ^{2}}{\alpha ^{2}}}\right)\left({\frac {v^{2}}{2g}}\right)}$

of

${\displaystyle \Delta P={\frac {1}{1000}}\left({\frac {n}{C^{2}}}\right)\left({\frac {1-\alpha ^{2}}{\alpha ^{2}}}\right)\left({\frac {\rho v^{2}}{2}}\right)}$

${\displaystyle C}$ is 'n funksie van die Reynoldsgetal gekorrigeer vir persentasie opening (${\displaystyle N_{Re}}$) en word van die grafiek aan die regterkant afgelees.

${\displaystyle N_{Re}={\frac {\rho vD_{s}}{\alpha \mu }}}$

D_s is die wydte van die gaatjies tussen die draadtjies van 'n draadsif.

Die volgende formules kan ook gebruik word:

${\displaystyle N_{Re}\leq 100:\quad C\approx 0.0985N_{Re}^{0.4699}}$

${\displaystyle N_{Re}>100:\quad C\approx 0.1064\ln N_{Re}+0.43}$

Waar:

• ${\displaystyle \Delta h}$ drukhoogte in meter
• ${\displaystyle \Delta P}$ drukval in kPa (${\displaystyle \Delta P=\rho g\Delta h/1000}$).
• ${\displaystyle n}$ = aantal siwwe in serie
• ${\displaystyle v}$ = Snelheid van vloeier stroomop of stroomaf van sif
• ${\displaystyle g}$ = gravitasiekonstante = 9.81 m/s²
• ${\displaystyle n}$ = aantal siwwe in serie
• ${\displaystyle \alpha }$ = die fraksie oop area (0 tot 1).
• ${\displaystyle \rho }$ = digtheid van die vloeier by bedryfskondisies
• ${\displaystyle D_{s}}$ = wydte van die gaatjies. Perry is nie heeltemal duidelik nie, maar 'n mens lei af dat dit geld vir vierkantige gaatjies, nie ronde gaatjies nie.
• ${\displaystyle \mu }$ = dinamiese viskositeit van die vloeier by bedryfskondisies

Die volgende metode word in die sagtewarepakket, Fathom,[3] gebruik:

${\displaystyle \alpha =fraksie\ oop\ area={\frac {oop\ area}{totale\ area}}}$

Vir geperforeerde plate, gate met skerp rante, gebruik:

${\displaystyle k=\left(0.707\left(1-\alpha \right)^{0.375}+1-\alpha \right)^{2}{\frac {1}{\alpha ^{2}}}}$

Vir draadsiwwe, gebruik:

${\displaystyle k=1.3\left(1-\alpha \right)+\left({\frac {1}{\alpha }}-1\right)^{2}}$

${\displaystyle \Delta P={\frac {k}{1000}}\cdot {\frac {\rho v^{2}}{2}}}$

Waar:

• ${\displaystyle \Delta P}$ = Drukval in kPa
• ${\displaystyle v}$ = Snelheid van vloeier voor sif in m/s
• ${\displaystyle \rho }$ = Digtheid van vloeier by bedryfskondisies in kg/m³
• ${\displaystyle \alpha }$ = die fraksie oop area (0 tot 1).

Om die drukval oor 'n sif te bepaal kan die formule van 'n vloeimeetskyf ook gebruik word:

${\displaystyle \Delta P_{meetskyf}=62.243\rho \left({V \over \beta ^{2}d_{o}^{2}C}\right)^{2}}$

Waar:

• ${\displaystyle \Delta P}$ = Die drukval oor die meetskyf in kPa
• ${\displaystyle V}$ = Volumevloeitempo in m³/h
• ${\displaystyle \rho }$ = Die digtheid van die vloeier by bedryfkondisies in kg/m³
• ${\displaystyle d_{0}}$ = Gaatjiediameter in millimeter
• ${\displaystyle \beta }$ = ${\displaystyle d_{0}/d}$ = die verhouding tussen die gaatjiediameter en die binne pypdiameter. Gewoonlik ~ 0.7
• ${\displaystyle C}$ = Meetskyfvloeikoëffisiënt ~ 0.692

Bogenoemde formule kan herskryf word in terme van vloeisnelheid ${\displaystyle v}$ en % opening ${\displaystyle \alpha }$:

% Oop area:           ${\displaystyle \alpha ={\frac {{\frac {\pi }{4}}d_{o}^{2}}{{\frac {\pi }{4}}d^{2}}}=\left({\frac {d_{o}}{d}}\right)^{2}}$

Volumevloei:           ${\displaystyle V=v\times A\times 3600=v\times {\frac {\pi }{4}}\left({\frac {d}{1000}}\right)^{2}\times 3600={\frac {3600\pi }{4\times 10^{6}}}d^{2}v}$

Hakies:           ${\displaystyle {V \over \beta ^{2}d_{o}^{2}C}={\frac {{\frac {3600\pi }{4\times 10^{6}}}d^{2}v}{\left({\frac {d_{o}}{d}}\right)^{2}d_{o}^{2}C}}={\frac {{\frac {3600\pi }{4\times 10^{6}}}v}{\left({\frac {d_{o}}{d}}\right)^{2}\left({\frac {d_{o}}{d}}\right)^{2}C}}={\frac {3600\pi }{4\times 10^{6}}}{\frac {v}{\alpha ^{2}C}}}$

Dus:

${\displaystyle \Delta P=62.243\rho \left({V \over \beta ^{2}d_{o}^{2}C}\right)^{2}=62.243\rho \left({\frac {3600\pi }{4\times 10^{6}}}\right)^{2}\left({\frac {v}{\alpha ^{2}C}}\right)^{2}=4.9759\times 10^{-4}\rho \left({\frac {v}{\alpha ^{2}C}}\right)^{2}}$

${\displaystyle \Delta P_{sif}=4.9759\times 10^{-4}\rho \left({\frac {v}{\alpha ^{2}C}}\right)^{2}}$

Waar:

• ${\displaystyle \Delta P}$ = Die drukval oor die meetskyf in kPa.
• ${\displaystyle \rho }$ = Die digtheid van die vloeier by bedryfkondisies in kg/m³.
• ${\displaystyle v}$ = Die snelheid van die vloeier voor of ná die sif in m/s.
• ${\displaystyle \alpha }$ = die fraksie oop area (0 tot 1).
• ${\displaystyle C}$ = Meetskyfvloeikoëffisiënt ~ 0.692

Siwwe teen 'n hoek geïnstalleer.

Wanneer die sif teen 'n hoek geïnstalleer is, kompenseer die snelheid soos volg:

${\displaystyle v=v\cos \theta }$

Waar:

• ${\displaystyle v}$ = Snelheid voor of ná die sif in m/s
• ${\displaystyle \theta =0}$ wanneer die sif loodreg geïnstalleer is met die vloei.

${\displaystyle \cos 0^{\circ }=1}$            en            ${\displaystyle \cos 90^{\circ }=0}$

Dus, wanneer die sif loodreg met die vloei geïnstalleer is, gaan dit die maksimum drukval gee.