¿Por qué cuando bombeo agua a través de un tubo largo la corriente de salida es constante incluso cuando la entrada (una bomba de desplazamiento) es recíproca?

Answer 1

Una posibilidad es que entre aire en su sistema para permitir que el agua escape. Asumiendo que ese no sea el caso …

Si su sistema fuera perfectamente rígido y si el agua fuera perfectamente incompresible, no obtendría una cantidad apreciable de flujo al rellenar la jeringa. Sin embargo, una combinación de estiramiento, deflexión, compresión y otros mecanismos blandos del sistema no ideales crean una pequeña cantidad de acumulación en el sistema cuando se presiona la jeringa. Es bastante análogo a llenar un balde con un pequeño orificio en la parte inferior: ha creado un tipo de filtro de paso bajo. La fricción que fluye en el tubo y a través de las válvulas de retención crea una restricción como el orificio en el cubo, y cualquier parte blanda del sistema que se estire (por ejemplo, un tubo de plástico) está actuando como el depósito.

Para sistemas grandes también puede considerar el impulso. El fluido en tuberías largas bajo caudales razonablemente altos puede acumular bastante energía cinética, de modo que al cerrar una válvula de entrada se desacelerará lentamente, no se detendrá de inmediato, la masa de fluido. (En las mismas circunstancias, cerrar una válvula de salida provoca un martillo de fluido).

No estoy seguro de si esto es relevante, pero también hay efectos complicados como la presión de rotura de la válvula de retención. A veces, una válvula de retención se abrirá a una presión más alta que la que cierra, debido a los efectos del flujo y la histéresis. Esto puede hacer que la entrada y la salida no estén sincronizadas. Cuando coloca varias válvulas de retención en una serie, pueden interactuar de manera extraña, como convertir corrientes constantes en chorros y convertir chorros en chorros. (He quemado algunas válvulas de alta presión de la charla en los poppets de esta manera). Variará de manera impredecible con las características de la válvula, y la única solución que conozco es usar resortes más débiles en los controles o use menos cheques.

Answer 2

En el extremo de la bomba de su tubo, la corriente tiene flujo intermitente con grandes oscilaciones de presión y velocidad, incluso con burbujas de gas en expansión y colapso (cavitación). Pero el agua tiene una cierta viscosidad, por lo que la fricción con las paredes del tubo provocará la amortiguación de estas oscilaciones más abajo y dará como resultado un flujo más o menos constante. Un tubo elástico además ayuda a aliviar las oscilaciones de presión.