冷卻劑流分析原理

冷卻迴路通常會牽涉到彼此之間以序列或平行方式連接的多個通道或通道元件。流經這些迴路的流體分析是根據兩個簡單的原理:連續原理和功能原理。

連續原理

整個系統都必須滿足質量守恆。

對於以序列連接的通道,這表示總流速會保持固定,無論直徑如何變化,或系統個別元件的剖面造型如何變化。

對於平行的流,這表示網路中所有的接合處,流入接合處的總流量等於流出接合處的總流量。

功能原理

兩個接合處之間的壓降必須與兩個接合處之間所有路徑的壓降相同。

使用序列連接時,總壓力損失等於序列系統中個別元件的所有壓力損失總和。在大型系統中,壓力損失的主要因素是網路中的摩擦損失,但是由流經配件、閥、折彎、彎頭、T 接頭、入口、出口、放大處和收縮處等的流體所造成的較小損耗也會影響。在較小的系統 (例如模具) 中,較小損耗的影響更明顯。

對於平行的通道,在兩個相同接合處所連接的每個分支中,壓力損失都是相同的。每個平行分支中的相對流速是從每個分支的壓力損失都必須相同的要求產生。

圖 1. 平行流經網路的流

例如,功能原理說明圖 1 中經過所有三個分支的壓力損失都相同。但是,冷卻劑沿著分支 1 和 3 必須要流動更遠的距離才能到達相同的接合處 B。由於流永遠會沿著阻力最小的路徑,因此如果壓力損失要相同,則流過分支 2 的流體會比流過分支 1 和 3 的流體還多。流經網路的總流量是流經分支 1、2、3 的流量總和。因此,每個分支中的水頭損失都相同,而且總流速是所有個別管或管道中流速的總和。