Vermeidung von Strahlenbildung in Massendurchflussreglern: die Vena contracta
Massedurchflussregler für hohe Durchflussmengen benötigen immer nachgeschaltete Ventile, und Durchflussmesser für hohe Durchflussmengen können nicht mit kleinen Prozessanschlüssen ausgestattet werden.
Der Grund dafür ist die Einspritzung. Aber was ist Jetting? Wodurch wird sie verursacht? Warum ist es besonders für Alicat-Geräte wichtig und warum ist es hauptsächlich ein Problem bei Geräten mit hohem Durchfluss?
Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir zunächst erörtern, was passiert, wenn Flüssigkeiten durch unsere Ventile fließen.
Kategorisierung des Durchflusses durch Durchflussbeschränkungen
Bei einer ungehinderten laminaren Strömung bewegt sich die Flüssigkeit gleichmäßig und geordnet. Die Strömungskanäle verlaufen parallel zur Strömungsrichtung, wie z. B. in nichtturbulenten Fluss- und Sanitärsystemen. Das Strömungsmuster ist regelmäßig und leicht zu kategorisieren.
Nähert sich der Fluss einer Drosselstelle, wie einer Öffnung oder einem Ventil, werden die äußeren Fließkanäle oder diejenigen die am weitesten von der Verengung entfernt sind, beginnen, sich in Richtung der inneren Strömungskanäle oder derjenigen, die der Verengung am nächsten sind, zu biegen. Wenn die Strömung die Verengung erreicht, beschleunigt sich die innere Strömung infolge der kondensierenden Strömung aus den äußeren Strömungskanälen.
Unmittelbar nach der Verengung biegen die äußeren Strömungskanäle weiter in die inneren Strömungskanäle ein, was zu einer weiteren Verengung und Beschleunigung der Strömung führt. Letztendlich, Der Fluss beginnt, sich aus den inneren Fließkanälen zurückzubewegen, um die äußeren Fließkanäle auszufüllen, und kehrt zum normalen Fluss zurück. Mit anderen Worten: Obwohl der Fließweg wieder ungehindert und normal ist, korrigiert sich der Fluss nicht sofort. Stattdessen braucht er ein wenig Abstand und Zeit, um sich wieder auszubreiten.
Vena contracta
Aufgrund des Flüssigkeitsimpulses komprimiert sich die Flüssigkeit weiter, wenn sie eine Drosselstelle wie eine Blende oder ein Ventil passiert. Da dieser Impuls einige Zeit und eine gewisse Strecke benötigt, um sich wieder auszudehnen, liegt der engste Kontraktionspunkt der Flüssigkeit kurz hinter der Düse oder dem Ventil.
Wir bezeichnen diesen engsten Fließpunkt als die Vena contractawas auf Lateinisch "enge Adern" bedeutet. Der Begriff Jetting wird verwendet, um das Phänomen dieses einzigartigen, verengten Strömungsmusters zu beschreiben.
