Как определить в розетке фазу


Как найти фазу и ноль в розетке и проводах

Для отыскания фазного провода или клеммы в розетке, вам понадобится один из приборов — индикаторная отвертка или мультиметр.

Определение фазы индикаторной отверткой

Наиболее простой метод определения фазы, который подойдет для любого обывателя — это использование индикаторной отвертки, или как ее еще называют «контрольки».

Контрольная отвертка по внешнему виду очень похожа на обычную, за исключением своей внутренней начинки. Не советую использовать жало отвертки для откручивания или завинчивания винтов. Именно это чаще всего и приводит ее к выходу из строя.

Как определить фазу и ноль этой отверткой? Все очень просто:

  • жалом отвертки прикасаетесь к контакту
  • нажимаете или дотрагиваетесь пальцем до металлической кнопки в верхней части отвертки
  • если светодиод внутри отвертки загорелся — это фазный проводник, если нет — нулевой

Не перепутайте индикаторную отвертку с отверткой для прозвонки. Последняя в своей конструкции имеет батарейки. Здесь для того, чтобы определить фазу и ноль, при касании жалом контактов, не нужно дотрагиваться пальцем до металлической площадки на конце. Иначе отвертка будет светиться в любом случае.

По правилам, лампочка индикатора рассчитанного на 220-380В, должна светиться при напряжении от 50В и более.

Аналогичным образом определяется фаза в розетке, выключателе и любом другом оборудовании.

Меры безопасности при работе с «пробником»

  • никогда не дотрагивайтесь до нижней части отвертки при замерах
  • отвертка перед измерением должна быть чистой, иначе может произойти пробой изоляции
  • если индикаторной отверткой необходимо определить отсутствие напряжения, а не его наличие, для того чтобы безопасно можно было работать с проводкой, сначала проверьте работоспособность прибора на оборудовании заведомо находящегося под напряжением.

Как определить фазу и ноль мультиметром или тестером

Здесь в первую очередь переключите тестер в режим измерения переменного напряжения. Далее замер можно сделать несколькими способами:

  • зажимаете один из щупов двумя пальцами. Второй щуп подводите к контакту в розетке или выключателе. Если показания на табло мультиметра будут незначительными (до 10 Вольт) — это говорит о том, что вы коснулись нулевого проводника. Если коснуться другого контакта — показания изменятся. В зависимости от качества вашего прибора, это может быть несколько десятков вольт, а также от 100В и выше. Делаем вывод, что в данном контакте фаза.
  • если вы боитесь в любом случае прикасаться руками к щупу, можно попробовать по другому. Один стержень вставляете в розетку, а другим просто дотрагиваетесь до стенки рядом с розеткой. Если у вас штукатурка, результат будет похожим с первым измерением.
  • еще один способ — одним из щупов прикасаетесь к заведомо заземленной поверхности (корпус щита или оборудования), а вторым прикасаетесь к измеряемому проводу. Если он будет фазным, тестер покажет наличие напряжения 220В.

Меры безопасности при работе с мультиметром:

  • обязательно перед определением фазы по первому способу (когда зажимаете пальцами щуп) убедитесь, что мультиметр включен в положение «замер напряжения» — значок ~V или ACV. Иначе может ударить током.
  • некоторые «опытные » электрики для определения фазы, используют так называемую контрольную лампочку. Не рекомендую рядовым пользователям такой метод, тем более он запрещен правилами. Используйте только исправные и проверенные измерительные приборы.

В современных квартирах в розетки и распредкоробки заходят трехжильные провода. Фазный, рабочий нулевой и защитный. Как отличить их между собой можно узнать из статьи 4 способа отличить заземляющий проводник от нулевого.

Статьи по теме

способов обнаружения и удаления выбросов | Наташа Шарма

Что вы ищете, работая над проектом Data Science? Что является наиболее важной частью фазы EDA? Есть определенные вещи, которые, если не будут выполнены на этапе EDA, могут повлиять на дальнейшее статистическое моделирование / моделирование машинного обучения. Один из них - поиск «выбросов». В этом посте мы попытаемся понять, что такое выброс? Почему так важно идентифицировать выбросы? Какие есть методы для выбросов? Не волнуйтесь, мы не будем проходить только теоретическую часть, мы также займемся кодированием и построением графиков данных.

Определение Википедии,

В статистике выброс - это точка наблюдения, удаленная от других наблюдений.

Приведенное выше определение предполагает, что выброс - это что-то отдельное / отличное от толпы. Многие мотивационные видео предлагают отличиться от толпы, особенно Малкольма Гладуэлла. Что касается статистики, это тоже хорошо или нет? мы собираемся найти это в этом посте.

Google Image - Wikihow

Вы видите что-нибудь по-другому на изображении выше? Все числа в диапазоне 30, кроме числа 3.Это наш выброс, потому что он не где-то рядом с другими числами.

Теперь мы знаем, что такое выброс, но задаетесь ли вы вопросом, как выброс представил население?

Проект Data Science начинается со сбора данных, и именно тогда выбросы впервые представляются населению. Однако на этапе сбора данных о выбросах вы вообще не узнаете. Выбросы могут быть результатом ошибки во время сбора данных или могут быть просто показателем расхождения в ваших данных.

Давайте посмотрим на несколько примеров. Предположим, вас попросили понаблюдать за выступлениями индийской команды по крикету, т. Е. Пробегом каждого игрока, и собрать данные.

Собранные данные

Как видно из собранных выше данных, все остальные игроки набрали 300+, кроме Игрока 3, который набрал 10. Эта цифра может быть просто ошибкой ввода или дисперсией ваших данных и указанием на то, что Player3 работает очень плохо, поэтому требует улучшений.

Теперь, когда мы знаем, что выбросы могут быть либо ошибкой, либо просто отклонением, как бы вы решили, важны они или нет. Что ж, это довольно просто, если они являются результатом ошибки, тогда мы можем их игнорировать, но если это просто расхождение в данных, нам нужно подумать немного дальше. Прежде чем мы попытаемся понять, игнорировать выбросы или нет, нам нужно знать способы их выявления.

Большинство из вас может подумать: «О! Я могу просто получить пик данных, чтобы найти выбросы, как мы это делали в ранее упомянутом примере с крикетом.Давайте представим файл с 500+ столбцами и 10k + строками. Вы все еще думаете, что выбросы можно найти вручную? Чтобы облегчить обнаружение выбросов, у нас есть множество методов статистики, но мы будем обсуждать только некоторые из них. В основном мы будем стараться рассматривать методы визуализации (самые простые), а не математические.

Итак, приступим. Мы будем использовать набор данных Boston House Pricing Dataset, который включен в API набора данных sklearn. Мы загрузим набор данных и разделим функции и цели.

 boston = load_boston () 
x = boston.data
y = boston.target
columns = boston.feature_names # создать фрейм данных
boston_df = pd.DataFrame (boston.data)
boston_df.columns = columns
boston_df.head ()
Boston Housing Data

Характеристики / независимая переменная будет использоваться для поиска любых выбросов. Глядя на данные выше, кажется, что у нас есть только числовые значения, то есть нам не нужно выполнять какое-либо форматирование данных. (Вздох!)

Есть два типа анализа, которым мы будем следовать, чтобы найти выбросы - Uni-variate (анализ выбросов с одной переменной) и многомерный (анализ выбросов с двумя или более переменными).Не запутайтесь, когда вы начнете кодировать и строить график данных, вы сами убедитесь, насколько легко было обнаружить выброс. Для простоты мы начнем с основного метода обнаружения выбросов и постепенно перейдем к более продвинутым методам.

Обнаружение выбросов с помощью инструментов визуализации

Коробчатая диаграмма-

Определение Википедии,

В описательной статистике прямоугольная диаграмма - это метод графического изображения групп числовых данных через их квартили.Коробчатые диаграммы также могут иметь линий, идущих вертикально на из прямоугольников ( усов, ) , указывающих на изменчивость , за пределами верхнего и нижнего квартилей, отсюда термины диаграмма прямоугольник и усы и диаграмма прямоугольник и усы. Выбросы могут быть , нанесенными на график как отдельных точек.

Приведенное выше определение предполагает, что если есть выброс, он будет отображаться как точка на прямоугольной диаграмме, а другая совокупность будет сгруппирована вместе и отображаться в виде прямоугольников.Давайте попробуем и увидим сами.

 import seaborn as sns 
sns.boxplot (x = boston_df ['DIS'])
Boxplot - Distance to Employment Center

На графике выше показаны три точки от 10 до 12, это выбросы, поскольку они не включены в рамку другое наблюдение, т. е. не где-то рядом с квартилями.

Здесь мы проанализировали однозначный выброс, т.е. мы использовали столбец DIS только для проверки выброса. Но мы также можем проводить многомерный анализ выбросов. Можем ли мы провести многомерный анализ с помощью прямоугольной диаграммы? Что ж, это зависит от того, если у вас есть категориальные значения, вы можете использовать их с любой непрерывной переменной и выполнять многомерный анализ выбросов.Поскольку у нас нет категориального значения в нашем наборе данных Boston Housing, нам, возможно, придется забыть об использовании ящичной диаграммы для многомерного анализа выбросов.

Диаграмма рассеяния -

Определение в Википедии

Диаграмма рассеяния - это тип графика или математической диаграммы, использующей декартовы координаты для отображения значений обычно двух переменных для набора данных. Данные отображаются в виде набора из точек , каждая из которых имеет значение , одна переменная , определяющая положение на горизонтальной оси , , и значение , другая переменная , определяющая положение на вертикальной оси , . .

Как следует из определения, диаграмма рассеяния - это набор точек, который показывает значения двух переменных. Мы можем попытаться построить диаграмму рассеяния для двух переменных из нашего набора данных о жилищном строительстве.

 fig, ax = plt.subplots (figsize = (16,8)) 
ax.scatter (boston_df ['INDUS'], boston_df ['TAX'])
ax.set_xlabel ('Доля акров, не связанных с розничной торговлей на город ')
ax.set_ylabel (' Полная ставка налога на имущество на $ 10 000 ')
plt.show ()
Точечная диаграмма - Доля некоммерческих коммерческих площадей на город по сравнению с полной стоимостью налога на имущество На графике выше мы видим, что большинство точек данных находятся внизу слева, но есть точки, которые далеки от населения, например, в правом верхнем углу.

Выявление выбросов с помощью математической функции

Z-Score-

Определение Википедии

Z-score - это стандартное отклонение со знаком, на которое значение наблюдения или точки данных превышает среднее значение того, что наблюдается или измеряется.

Интуиция за Z-оценкой состоит в том, чтобы описать любую точку данных, найдя их связь со стандартным отклонением и средним значением группы точек данных.Z-оценка находит распределение данных, где среднее значение равно 0, а стандартное отклонение равно 1, то есть нормальное распределение.

Вам должно быть интересно, как это помогает в идентификации выбросов? Что ж, при вычислении Z-показателя мы повторно масштабируем и центрируем данные и ищем точки данных, которые слишком далеки от нуля. Эти точки данных, которые слишком далеки от нуля, будут рассматриваться как выбросы. В большинстве случаев используется порог 3 или -3, т.е. если значение Z-оценки больше или меньше 3 или -3 соответственно, эта точка данных будет идентифицирована как выбросы.

Мы будем использовать функцию Z-score, определенную в библиотеке scipy, для обнаружения выбросов.

 из scipy import stats 
import numpy as npz = np.abs (stats.zscore (boston_df))
print (z)
Z-score of Boston Housing Data

Глядя на код и выходные данные выше, трудно сказать какая точка данных является выбросом. Давайте попробуем определить порог для выявления выброса.

 порог = 3 
печать (np.where (z> 3))

Это даст результат, как показано ниже -

Точки данных, где Z-оценка больше 3

Результаты не могут вас смутить.Первый массив содержит список номеров строк, а второй массив номеров соответствующих столбцов, что означает, что z [55] [1] имеют Z-оценку выше 3.

 print (z [55] [1]) 3.375038763517309 

Итак , точка данных - 55-я запись в столбце ZN является выбросом.

Оценка IQR -

График прямоугольной формы использует метод IQR для отображения данных и выбросов (форма данных), но для того, чтобы получить список идентифицированных выбросов, нам нужно будет использовать математическую формулу и получить выброс данные.

Определение Википедии

Межквартильный диапазон ( IQR ), также называемый средним или средний 50% , или технически H-разброс , является мерой статистической дисперсии, равной разница между 75-м и 25-м процентилями или между верхним и нижним квартилями, IQR = Q 3 - Q 1.

Другими словами, IQR - это первый квартиль, вычитаемый из третьего квартиля; эти квартили можно четко увидеть на прямоугольной диаграмме данных.

Это мера дисперсии, аналогичная стандартному отклонению или дисперсии, но гораздо более устойчивая к выбросам.

IQR в чем-то похож на Z-оценку с точки зрения определения распределения данных и последующего сохранения некоторого порога для выявления выброса.

Давайте выясним, что мы можем использовать коробчатый график с использованием IQR и как мы можем использовать его для поиска списка выбросов, как мы это делали при вычислении Z-показателя. Сначала мы рассчитаем IQR,

 Q1 = boston_df_o1.quantile (0.25) 
Q3 = boston_df_o1.quantile (0,75)
IQR = Q3 - Q1
print (IQR)

Здесь мы получим IQR для каждого столбца.

IQR для каждого столбца

Поскольку теперь у нас есть оценки IQR, пора зафиксировать выбросы. Приведенный ниже код даст результат с некоторыми истинными и ложными значениями. Точка данных, где у нас есть False, означает, что эти значения действительны, тогда как True указывает на наличие выброса.

 print (boston_df_o1 <(Q1 - 1.5 * IQR)) | (boston_df_o1> (Q3 + 1.5 * IQR)) 
Обнаружение выбросов с помощью IQR

Теперь, когда мы знаем, как обнаруживать выбросы, важно понимать, нужны ли они быть удаленным или исправленным.В следующем разделе мы рассмотрим несколько методов удаления выбросов и, при необходимости, подстановки новых значений.

Во время анализа данных, когда вы обнаруживаете выброс, одним из самых сложных решений может быть то, как поступить с выбросом. Должны ли они их удалить или исправить? Прежде чем говорить об этом, мы рассмотрим несколько методов удаления выбросов.

Z-Score

В предыдущем разделе мы видели, как можно обнаружить выбросы, используя Z-оценку, но теперь мы хотим удалить или отфильтровать выбросы и получить чистые данные.Это можно сделать с помощью всего одного строчного кода, поскольку мы уже рассчитали Z-оценку.

 boston_df_o = boston_df_o [(z <3) .all (axis = 1)] 
С и без размера выброса набора данных

Итак, приведенный выше код удалил около 90+ строк из набора данных, т.е. выбросы были удалены.

Оценка IQR -

Так же, как Z-оценка, мы можем использовать ранее рассчитанную оценку IQR, чтобы отфильтровать выбросы, сохраняя только действительные значения.

 boston_df_out = boston_df_o1 [~ ((boston_df_o1 <(Q1 - 1.5 * IQR)) | (boston_df_o1> (Q3 + 1.5 * IQR))). Any (axis = 1)] boston_df_out.shape 

Приведенный выше код удалит выбросы из набора данных.

Существует несколько способов обнаружения и удаления выбросов, но методы, которые мы использовали для этого упражнения, широко используются и просты для понимания.

Следует ли удалять выбросы. Эти мысли могут возникать у каждого аналитика / специалиста по данным хоть раз при каждой проблеме, над которой он работает. Я нашел несколько хороших объяснений -

https: // www.researchgate.net/post/When_is_it_justifiable_to_exclude_outlier_data_points_from_statistical_analyses

https://www.researchgate.net/post/Which_is_the_best_method_for_removing_outliers_in_a_best_method_for_removing_outliers_in_a_a_data_set 9000-data_set 9000-data_set

000-data_set

Подводя итог их объяснения - неверные данные, неправильный расчет, их можно определить как выбросы, и их следует отбросить, но в то же время вы можете захотеть исправить и их, поскольку они изменяют уровень данных i.е. означают, что вызывает проблемы при моделировании данных. Например, 5 человек получают зарплату 10К, 20К, 30К, 40К и 50К, и вдруг один из них начинает получать зарплату 100К. Рассмотрите эту ситуацию, поскольку, если вы являетесь работодателем, новое обновление зарплаты может быть воспринято как необъективное, и вам может потребоваться увеличить зарплату и другим сотрудникам, чтобы сохранить баланс. Итак, может быть несколько причин, по которым вы хотите понять и исправить выбросы.

На протяжении этого упражнения мы видели, как на этапе анализа данных можно столкнуться с некоторыми необычными данными i.е выброс. Мы узнали о методах, которые можно использовать для обнаружения и удаления этих выбросов. Но был поднят вопрос о том, можно ли удалить выбросы. Чтобы ответить на эти вопросы, мы нашли дополнительные материалы для чтения (эти ссылки указаны в предыдущем разделе). Надеюсь, этот пост помог читателям узнать о выбросах.

Note- Для этого упражнения использовались инструменты и библиотеки, указанные ниже.

Framework- Jupyter Notebook, Language- Python, Libraries - библиотека sklearn, Numpy, Panda и Scipy, Plot Lib- Seaborn и Matplot.

  1. Boston Dataset
  2. Github Repo
  3. Выбросы KDNuggets
  4. Обнаружение выбросов
.Обработка сигнала

- Как определить фазовый сдвиг синусоидального сигнала?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.

Как установить граничные условия на входе и выходе в моделирование CFD

При настройке моделирования потока жидкости мы обычно сосредотачиваемся на одном (возможно, нескольких) компонентах в более крупной системе, такой как насос или отстойник на водоочистной станции. . Естественно, возникает вопрос: на каком расстоянии мы можем применять граничные условия, не мешая процессу? В этом сообщении блога мы рассмотрим эффекты близости входных и выходных границ для внутренних и внешних потоков однородной жидкости с незначительной сжимаемостью.

Размещение границ входа и выхода для внутреннего потока

Моделирование

CFD обычно требует вычислений, и мы, естественно, стараемся минимизировать степени свободы в наших моделированиях. Если мы доведем его до крайности, мы можем получить геометрию, в которой граница входа и граница выхода пересекаются. Рассмотрим резкий изгиб на 90 ° трубы полукруглого сечения.


Труба с изгибом 90 ° и полукруглым поперечным сечением.

Если моделирование настроено с использованием геометрии, показанной выше, входные и выходные границы имеют общую кромку. Во многих случаях одна только эта проблема может вызвать серьезные проблемы с конвергенцией. Однако в этом конкретном случае решение сходится за несколько итераций. Мы также рассматриваем правильно настроенное моделирование с впускными и выпускными трубами, удлиненными до 10 радиусов (показано ниже).


Колено на 90 ° с удлиненными впускными и выпускными трубами.

Моделирование выполняется для числа Рейнольдса 120, на основе гидравлического диаметра, D_ {h} = 4A / P, где A - площадь поперечного сечения, а P - его периметр.На входах применяется равномерный профиль скорости, а на выходах прикладывается нормальное напряжение 0. На изображении ниже показано давление на изгибе для двух моделей, с удлиненными впускными и выпускными трубами слева и без этих труб справа. Для случая с удлиненными впускными и выпускными трубами среднее давление на границе ниже по потоку вычитается из давления, чтобы оба результата имели нулевое среднее давление на этой границе.


Изменение давления на изгибе 90 ° в трубе полукруглого поперечного сечения, с графиками поверхности давления на границе входного потока и контурами давления на стенках трубы.Левый график показывает результаты с удлиненными впускными и выпускными трубами, а правый график показывает результаты без этих труб.

Результаты моделирования без удлиненных впускных и выпускных труб показывают гораздо большее изменение давления. Существует резкий градиент давления на стене рядом с впускным отверстием из-за несовместимости между применяемым равномерным профилем скорости и граничным условием No Slip на стене. График слева показывает гораздо более равномерное давление на стороне входа в колено, что указывает на то, что поток полностью развивается, когда достигает колена.{2}},

- 2,3 без удлиненных впускных и выпускных патрубков и 0,60 с ними. Более полное представление можно получить, посмотрев на поле скоростей.


Профили скорости и линии тока в изгибе 90 ° для трубы с полукруглым поперечным сечением.

На рисунке выше показан профиль скорости в четырех положениях перед поворотом и в четырех положениях после поворота, а также линии тока в центральной плоскости. Выше по потоку мы можем увидеть, как однородный профиль скорости превращается в полностью разработанный профиль.На изгибе мы видим точку застоя на стенке трубы, обращенной к входной трубе, и связанную с ней зону рециркуляции. Ниже по потоку от крутого изгиба находится еще одна зона рециркуляции, и мы видим, что полностью развитый профиль получается сначала на конце выпускной трубы. Все это отсутствует в простой геометрии (содержащей только изгиб на 90 °), и неудивительно, что мы получаем ошибочный перепад давления.

Модуль CFD, дополнительный компонент к программному обеспечению COMSOL Multiphysics®, предоставляет опцию Полностью разработанный поток в граничных элементах Inlet и Outlet , чтобы избежать чрезмерно длинных входных и выходных труб.Результаты на двух предыдущих рисунках убедительно показывают, что мы должны применять эти условия на некотором расстоянии от изгиба, чтобы получить хорошие результаты. Но на каком расстоянии вверх и вниз по течению нам нужно применить опцию Fully advanced flow ? Если мы удлиним впускную и выпускную трубы на 1 радиус каждая от изгиба, результирующий коэффициент потерь на изгибе станет 0,54, тогда как 2 радиуса в каждом направлении дают коэффициент потерь 0,58. С этого момента сходимость к значению 0.60 медленнее. Следовательно, в этом случае 2 радиуса в каждом направлении кажутся хорошим компромиссом.

По мере увеличения числа Рейнольдса зона рециркуляции за коленом будет увеличиваться в длине и в конечном итоге станет нестабильной. Для числа Рейнольдса, равного 1200, коэффициент потерь не изменяется заметно при удлинении выпускной трубы за пределы 20 радиусов, при условии, что опция с полностью развитым потоком применяется на конце трубы. Из соотношений входных длин в трубах,

(2)

L_ {E} = 0.2) гидравлические диаметры.

Для двух ламинарных случаев с числами Рейнольдса 120 и 1200 входные длины, полученные из (2), составляют примерно 7,5 и 75 радиусов соответственно. Используя опцию с полностью развитым потоком на выпусках, мы получаем хорошие результаты с выпускными трубами, соответствующими 1/3 этой длины.

Что касается влияния восходящего потока, оно должно уменьшаться с увеличением числа Рейнольдса, поскольку эллиптическая природа уравнения Навье-Стокса уменьшается с увеличением числа Рейнольдса.Мы можем оценить область влияния выше по потоку, глядя на потенциальный поток в аналогичной геометрии.

Сопоставление верхней полуплоскости с крутым изгибом на 90 ° с помощью преобразования Шварца-Кристоффеля.

Используя преобразование Шварца-Кристоффеля (ссылка 1), верхняя полуплоскость в комплексной плоскости z может быть отображена на крутой изгиб на 90 ° в комплексной плоскости \ zeta. Входное отверстие, расположенное в точке -i \ infty в плоскости \ zeta, соответствует источнику в начале координат в плоскости z , тогда как выходное отверстие расположено в точке \ infty в обеих плоскостях.Внешний и внутренний углы изгиба в плоскости \ zeta соответствуют точкам -1 и 1 соответственно на плоскости z . Поле скоростей в \ zeta-плоскости получается в неявной форме как

(4)

u-iv = U / t, \ hspace {5mm} t = \ sqrt {\ frac {z-1} {z + 1}}, \ hspace {5mm} \ zeta = i \ log \ left ({\ frac {1 + it} {1-it}} \ right) + \ log \ left ({\ frac {1 + t} {1-t}} \ right)

На изображении ниже показан коэффициент давления вдоль внутренней стенки как функция безразмерного расстояния до изгиба для решения с потенциальным потоком.{-3}), когда расстояние до колена выше по потоку составляет две ширины канала. Следовательно, при условии, что мы используем опцию с полностью развитым потоком на впуске, нам нужно только удлинить впускную трубу (или канал) на пару гидравлических диаметров выше по потоку.

Учет силы тяжести

Полностью развитый расход Опция в граничных элементах на входе и на выходе поставляется с дополнительной опцией Компенсация гидростатического давления Опция (несжимаемый поток) или Компенсация приближения гидростатического давления Опция (слабосжимаемый или сжимаемый поток) когда в модели действует гравитация.Эта дополнительная опция дает точный профиль гидростатического давления на границе для несжимаемого потока и хорошее приближение для слабосжимаемого потока и сжимаемого потока. Следует проявлять особую осторожность, когда жидкость на границе входа или выхода сильно стратифицирована, например, в многофазном потоке. В этих случаях может оказаться целесообразным добавить камеру, в которой поток направлен параллельно вектору силы тяжести.

Проблемы могут также возникнуть при работе против силы тяжести. На изображении ниже показан большой отстойник с длительным временем пребывания, позволяющий взвешенной (тяжелой) фазе осесть и выйти через нижнее выпускное отверстие.Легкая фаза выходит вертикально через кольцевое отверстие, расположенное рядом с внешним ободом. Серые линии тока соответствуют полю скорости для легкой фазы, а черные линии тока соответствуют полю скорости для тяжелой фазы. Небольшая часть тяжелой фазы выходит через выход для легкой фазы. Здесь тяжелая фаза течет в направлении, противоположном силе тяжести, вызывая образование небольшого вихря рядом с внешним краем, когда некоторые из взвешенных частиц снова падают вниз. Этот небольшой вихрь может отрицательно сказаться на шаге по времени, что приведет к увеличению общего времени вычислений.Решением может быть добавление перелива (водослива), позволяющего потоку выходить в направлении силы тяжести.


Объемная доля дисперсной фазы (цветная карта) и линий тока, серый для легкой фазы и черный для тяжелой фазы, в отстойнике.

Другой пример случая пересечения границ притока и оттока происходит при моделировании теплового шлейфа, показанного ниже. В этом случае граничное условие Inlet не задано на границе притока (цилиндрическая поверхность на рисунке).Вместо этого применяется функция Open Boundary . Как в элементе Open Boundary , так и в элементе Outlet (верхняя граница) применяется опция Compensate для приближения гидростатического давления . Это важно, поскольку давление плавучести в модели на три порядка меньше гидростатического давления. Другой вариант, который также важен, - это опция Подавить обратный поток в функции Outlet .


Турбулентный тепловой шлейф, показывающий величину скорости (цветная карта) и контуры отклонения давления от гидростатических условий.

Небольшие возмущения контурных линий на верхней границе вызваны несовпадением с постоянным давлением. Их можно устранить, используя опцию приближения Буссинеска в мультифизическом узле связи Nonisothermal Flow .

Размещение границ входа и выхода для внешнего потока

В приложениях с внешним потоком, таких как обтекание транспортных средств и зданий, условия вдали от препятствия обычно задаются постоянным вектором скорости на входных границах и постоянным давлением на выходных границах.Снова возникает вопрос, в какой степени расстояние от препятствия, на котором применяются эти условия, влияет на решение. Для внешнего потока оказывается, что это расстояние зависит от пространственных размеров модели. Для 2D-моделей необходимое расстояние на порядок больше, чем для 3D- и 2D-осесимметричных моделей. Еще раз мы смотрим на идеальные решения для потенциальных потоков, чтобы попытаться понять, почему это так.

При внешнем обтекании препятствия в пограничных слоях на твердой поверхности создается завихренность.Пограничные слои по разные стороны от препятствия могут сливаться на задней кромке, образуя тонкий слой завихрения, который переносится вниз по потоку в след. Если пограничный слой с любой стороны отделяется от препятствия из-за неустойчивости или наличия острого выпуклого угла, след будет шире. В любом случае излучаемая ниже по потоку завихренность ограничивается следом, а поток за пределами следа является приблизительно безвихревым.


Турбулентное обтекание профиля NACA.Пограничный слой на верхней стороне профиля отделяется перед задней кромкой.

Препятствие и его след смещают линии тока набегающего потока, и мы можем думать о потоке на больших расстояниях от препятствия как о сумме равномерного потока и источника.


Потенциальный поток на больших расстояниях от препятствия и его следа.

Результирующие поля скорости в 2D и 3D могут быть выражены как

(5)

\ begin {align}
(u, \, v) & = (U + \ frac {Qx} {2 \ pi R ^ {2}}, \, \ frac {Qy} {2 \ pi R ^ {2}} ), \ hspace {12mm} \ text {в 2D} \\
(u, \, v, \, w) & = (U + \ frac {Qx} {4 \ pi r ^ {3}}, \, \ frac {Qy} {4 \ pi r ^ {3}}, \, \ frac {Qz} {4 \ pi r ^ {3}}), \ hspace {5mm} \ text {в 3D}
\ end {align }

, где R = \ sqrt {x ^ {2} + y ^ {2}}, r = \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2}, источник расположен в начале координат, а свободный - Поток потока направлен в положительном направлении x .

Мощность источника в любом случае может быть связана с размерами препятствия. При положении источника x смещение линий тока составляет y_ {0} = Q / (4U) в 2D-случае и r_ {0} = \ sqrt {Q / (2 \ pi U)} в корпус 3D. Предельные значения далеко ниже по потоку: y _ {\ infty} = Q / (2U) и r_ \ infty = \ sqrt {Q / (\ pi U)}, соответственно. Для целей текущих оценок либо 2y_ {0}, либо 2y_ \ infty в 2D и 2r_ {0} или 2r_ \ infty в 3D могут использоваться в качестве репрезентативного значения для размера препятствия.{-2}), нам нужно будет расположить внешние границы вычислительной области на расстоянии порядка 100 размеров препятствий в 2D и 10 размеров препятствий в 3D.

В зависимости от формы и ориентации препятствия вихрь может вызвать циркуляцию, которая создает боковые силы (подъемную силу). Потенциальный поток на больших расстояниях от препятствия может быть аппроксимирован однородным потоком и точечным вихрем в 2D или однородным потоком и линейным вихрем в форме подковы в 3D.

Возможное обтекание препятствия с циркуляцией (лифтом).В 2D (слева) потенциальный поток состоит из однородного потока в направлении x и точечного вихря, расположенного в начале координат. В 3D (справа) потенциальный поток состоит из однородного потока в направлении x и подковообразного вихря с размахом x в направлении z и продолжающимся до бесконечности в направлении x .

На больших расстояниях от препятствия поля потенциальной скорости потока, соответствующие приведенному выше рисунку, равны

(8)

\ begin {align}
(u, \, v) & = (U + \ frac {\ Gamma y} {2 \ pi R ^ 2}, \, - \ frac {\ Gamma x} {2 \ pi R ^ 2 }), \ hspace {134.{2}}} \ right)), \ hspace {7mm} \ text {в 3D} \\
\ end {align}

Обратите внимание, что 2D-решение получается из 3D-решения путем установки z на ноль и разрешения s \ rightarrow \ infty. Циркуляция в большинстве возможных случаев может быть связана со скоростью набегающего потока и продольным размером (хордой) c препятствия на

(9)

\ Gamma = \ pi Uc (\ alpha + \ beta)

где \ alpha - угол атаки, а - \ beta - угол «нулевой подъемной силы» (оба в радианах).

Последнее является результатом формы (кривизны) препятствия; например, изгиб аэродинамического профиля.2 \ right) \ hspace {5mm} \ text {в 3D}
\ end {align}

Общий угол отклонения, \ alpha + \ beta, должен быть как минимум на порядок меньше единицы, чтобы оценка \ Gamma была верной. Для сферы размеры d, c и s равны. Следовательно, ограничения на близость внешних границ, устанавливаемые циркуляцией, менее жесткие, чем ограничения, установленные источником.

Для профиля все три измерения имеют разные порядки величины s \ sim 10c \ sim 100d.В 2D ограничения, создаваемые точечным вихрем, имеют такой же размер, что и ограничения, создаваемые источником, поскольку d \ sim c (\ alpha + \ beta). Если бы трехмерный аэродинамический профиль моделировался сам по себе, ограничения, создаваемые линейным вихрем, были бы в 100 раз более серьезными, чем ограничения, создаваемые источником. Часто аэродинамический профиль прикреплен к фюзеляжу с помощью d \ sim c, и в этом случае оба ограничения в трехмерном случае становятся одинаковыми. На изображении ниже показано двухмерное моделирование обтекания профиля NACA 0012 под углом атаки 14 °.Чтобы минимизировать влияние внешних граничных условий, область удлиняется на 100 хорд в каждом направлении. Соответствующий масштаб длины в этом случае - c \ alpha, так как \ beta = 0 для симметричного профиля. Согласно приведенным выше оценкам, это дает коэффициенты давления в несколько десятых процента.


Двухмерное моделирование профиля крыла NACA 0012 под углом атаки 14 °.

На рисунке ниже показано трехмерное моделирование сваливания самолета под углом атаки 20 °.Расчетная область ограничена полусферой радиусом 15 м и цилиндром высотой 30 м. Размах крыла составляет около 18 м, диаметр фюзеляжа - 2,4 м, а максимальная хорда, умноженная на угол атаки, составляет около 1,3 м. Включение этих чисел приводит к коэффициентам давления в несколько процентов, что немного выше. Следовательно, результаты этого моделирования, вероятно, улучшатся, если область будет расширена дальше от самолета.


Расчетная область, окрашенная в зависимости от величины скорости, для моделирования сваливания самолета.

Заключение по выбору граничных условий на входе и выходе

В этом сообщении в блоге мы продемонстрировали использование теории идеального потока и эмпирических корреляций для определения подходящих мест для границ притока и оттока. Для внутреннего потока мы использовали эмпирические корреляции для ламинарного и турбулентного потоков, чтобы определить длину трубы, необходимую для получения полностью развитого потока. Расширение области вверх и вниз по потоку, соответственно, явно привело к точному моделированию потока.Однако эта длина увеличивается с увеличением числа Рейнольдса и может, особенно для ламинарных течений с высоким числом Рейнольдса, стать чрезмерной. Использование полностью разработанных вариантов потока в граничных элементах Inlet и Outlet значительно сокращает эту длину. На стороне нисходящего потока уменьшение длины в три раза кажется достойным компромиссом между точностью и вычислительными затратами. Использование теории потенциального потока показывает, что расстояние до потока не должно превышать нескольких гидравлических диаметров.Опция с полностью развитым потоком также учитывает силу тяжести, когда она активна. Проблемы могут возникать, когда поток сильно стратифицирован, например, в многофазном потоке. В таких случаях желательно перенаправить выпускное отверстие в сторону силы тяжести.

Для внешнего потока теория потенциального потока использовалась для оценки расстояния, на котором колебания давления, вызванные потоком вокруг препятствия, становятся незначительными. Было обнаружено, что давление изменяется в соответствии с \ sim D / R в 2D и в соответствии с \ sim A / R ^ 2 в 3D и 2D осесимметрии, где R - расстояние до центра препятствия, а D и A - длина и площадь препятствия, спроецированного на плоскость, ортогональную набегающему потоку, соответственно.

Надеюсь, эти оценки будут полезны при настройке собственного моделирования. Однако не забудьте проверить свои результаты. При использовании опции Fully Developed flow для внутреннего потока проще всего изменить длину впускного и выпускного канала или длину трубы, чтобы увидеть, изменятся ли результаты. Для внешнего потока убедитесь, что скорость не отклоняется более чем на допустимый допуск от поля скорости набегающего потока на границах давления, за исключением следа, и аналогично для давления на границах скорости.

Следующий шаг

Узнайте о функциях и функциях моделирования задач потока жидкости в модуле CFD, который является дополнением к COMSOL Multiphysics:

Номер ссылки

  1. Р.В. Черчилль и Дж. Brown, Complex Variables and Applications , 5 th ed., McGraw-Hill, 1990.
.

От того, как это работает и почему это помогает, к самопроверке и преимуществам

Что такое торговая точка GFCI?

Прерыватель цепи замыкания на землю - это защитное устройство, специально разработанное для размыкания цепи каждый раз, когда возникает дисбаланс между входящим и исходящим токами. Розетка GFCI защищает электрическую проводку и розетки от перегрева и возможного возгорания, что значительно снижает риск поражения электрическим током и смертельных ожогов. Он также обнаруживает замыкания на землю и нарушает прохождение тока, но не должен использоваться для замены предохранителя, так как не обеспечивает защиты от короткого замыкания и перегрузки.

Как работает выход GFCI?

GFCI встроен в электрическую розетку и постоянно отслеживает ток, протекающий в цепи, чтобы определять колебания в реальном времени. Он имеет три отверстия: два из них предназначены для нейтрального и горячего провода, а третье отверстие в середине розетки служит заземляющим проводом. Если он обнаружит какое-либо изменение электрического потока в цепи, он немедленно отключит поток электричества. Так, если вы, например, используете фен, и он скользит в раковину, наполненную водой, розетка GFCI немедленно обнаружит прерывание и отключит питание, чтобы обеспечить электрическую безопасность в ванной и за ее пределами.

Где нужна розетка GFCI?

Розетки GFCI важны, особенно когда электрические розетки расположены близко к воде. Установка розеток GFCI на вашей кухне, в ванных комнатах, прачечных, у бассейна и т. Д. - хорошая идея. Помимо того, что это важная профилактическая мера, закон также требует, чтобы в вашем доме были установлены розетки GFCI. Согласно Национальному электротехническому кодексу (NEC), все дома должны быть оборудованы защитой GFCI. Первоначально от вас требовалось только установить розетки GFCI рядом с водой, но в последние годы это требование было распространено на все однофазные розетки на 125 вольт.Розетки GFCI также следует устанавливать на временных системах электропроводки во время строительства, ремонта или обслуживания конструкций, которые временно используют электроэнергию.

Почему срабатывает розетка GFCI и что делать, когда она срабатывает

Прерыватель цепи замыкания на землю по существу предназначен для предотвращения замыканий на землю, немедленно прерывая ток от розетки. Вот почему периодические испытания очень важны, чтобы гарантировать постоянную работоспособность розетки GFCI. Если розетка GFCI часто отключается, вероятно, потребуется дополнительное исследование сертифицированным электриком, поскольку это также может быть результатом изношенной изоляции, скопившейся пыли или плохой проводки.

Самопроверка прерывателя цепи замыкания на землю

Розетку GFCI рекомендуется проверять ежемесячно и заменять каждые десять лет. Вы можете выполнить следующие простые шаги, чтобы проверить, правильно ли работает прерыватель цепи:

  1. На лицевой стороне розетки GFCI есть две маленькие кнопки, которые помечены как test и reset. Просто нажмите кнопку тестирования, и это вызовет щелчок, который указывает на срабатывание розетки.
  2. После отключения питания вы можете проверить эффективность блока GFCI с помощью вольтметра.
  3. Теперь подключите устройство к розетке и, когда оно перестанет работать, нажмите кнопку тестирования, чтобы убедиться в надежности механизма безопасности.
  4. Как только вы узнаете, что розетка CFGI работает с максимальной эффективностью, вы можете нажать кнопку сброса, и прерыватель цепи снова включится.

Несмотря на то, что эти инструкции «сделай сам» просты в использовании, они требуют, чтобы вы знали и понимали, как работает электрическая система вашего дома. Всегда рекомендуется работать с сертифицированным электриком, который может убедиться, что ваша система соответствует соответствующим нормам, чтобы ваш дом оставался защищенным от электрического пожара.



Как установить розетку GFCI

Шаг 1. Проверьте наличие защиты от GFCI в вашем доме

В большинстве штатов строительные нормы и правила теперь требуют установки заглушек GFCI во влажных помещениях домов, таких как прачечные, ванны, кухни, гаражи и другие места, которые могут быть подвержены поражению электрическим током из-за влаги. Итак, проверьте свой дом, чтобы увидеть, установлены ли в нем какие-либо розетки GFCI.

Шаг 2. Отключите питание
a) Отключите питание предохранителем или автоматическим выключателем.
b) Снимите настенную пластину и с помощью тестера убедитесь, что питание отключено.

Шаг 3: Снимите старую розетку

a) Снимите существующую розетку, которую заменит вилка GFCI, и вытащите ее из монтажной коробки.
б) Это откроет 2 или более проводов. Убедитесь, что провода не касаются друг друга, а затем включите переключатель.
c) Используйте тестер, чтобы определить провода, по которым идет питание.
г) Пометьте эти провода и снова выключите питание.

Шаг 4. Установка розетки GFCI

Розетка GFCI состоит из 2 комплектов проводов, помеченных как «линия» и «нагрузка».Линейный комплект передает входящую мощность, а комплект нагрузки распределяет мощность между дополнительными розетками, а также обеспечивает защиту от ударов. Подключите провод питания (черный) к линейному набору, а белый провод к нагрузке, установленной на розетке GFCI. Закрепите соединения проволочной гайкой и оберните их изолентой для дополнительной безопасности. Теперь подключите заземляющий провод к зеленому винту на вилке GFCI.

После этого вставьте вилку GFCI обратно в коробку и снова накройте ее настенной пластиной.

Преимущества установки розетки GFCI

Помимо уверенности в том, что вы и ваша семья защищены от поражения электрическим током, установка розеток GFCI поможет вам:

  1. Предотвращение поражения электрическим током основные риски, которым вы можете подвергнуться из-за электрических устройств в вашем доме. Это становится еще большей проблемой, если у вас есть дети, которые могут неосознанно прикасаться к приборам и получить шок.Розетка GFCI помогает предотвратить удары током и поражение электрическим током, поскольку она имеет встроенный датчик, который контролирует приток и отток электричества от любого устройства. Если провод под напряжением внутри устройства соприкасается с металлической поверхностью устройства, вы получите удар при прикосновении к нему. Однако, если вы подключите устройство к розетке GFCI, он заметит какие-либо изменения в электрический поток, который может возникнуть из-за ослабленного провода, и он немедленно отключит питание.Они будут тяжелее в ваших карманах по сравнению с обычными торговыми точками, но преимущество безопасности определенно перевесит недостаток стоимости в долгосрочной перспективе.
  2. Предотвращение смертельных электрических пожаров
    Одна из основных функций розетки GFCI - обнаруживать замыкания на землю, которые возникают, когда электрический ток выходит из цепи. Они несут ответственность за возникновение электрических пожаров. Устанавливая розетки GFCI, вы эффективно предотвращаете возникновение электрических пожаров.Вы можете утверждать, что электрические предохранители также обеспечивают базовую защиту от электрических пожаров, однако, когда вы объедините их с розетками GFCI, вероятность возникновения электрических пожаров и причинения вреда вам и вашим близким почти сведется к нулю.
  3. Избегайте повреждения приборов
    Существует большая вероятность того, что изоляция прибора со временем сломается. Если не обрыв, то в утеплителе обязательно будет несколько трещин. Некоторое количество электрического тока начинает течь через эти трещины в бытовые приборы и другие электронные устройства.Если внешний корпус прибора не металлический, то вы не получите удара током, но постоянная утечка тока приведет к повреждению оборудования в долгосрочной перспективе. Если он имеет металлический корпус, вы также испытаете поражение электрическим током. Однако, когда у вас есть устройство, подключенное к розетке GFCI, вы можете не беспокоиться о том, что ваши устройства будут повреждены из-за утечки тока. Цепь GFCI обнаружит утечку и отключит цепь, предотвращая повреждение дорогостоящего оборудования и приборов в результате утечки электричества.Вы можете сэкономить много денег, избавившись от необходимости постоянно ремонтировать или заменять поврежденные электрические устройства.

Установите розетки GFCI как дома, так и на рабочем месте, прежде всего из соображений безопасности. Не забывайте устанавливать их только у лицензированных электриков и профессионалов. Вы не можете назначить цену за безопасность своих близких, и магазины GFCI предложат вам душевное спокойствие в этом аспекте.

У нас, в D & F Liquidators , есть высококачественные розетки GFCI, которые вы можете установить у себя дома по конкурентоспособным ценам.Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

D&F Liquidators обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет. Это международная информационная служба площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния. Он хранит обширный инвентарь электрических разъемов, кабелепроводов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, предохранительных выключателей и т. Д. Он закупает электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений в области электрического освещения.Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она занимает уникальное положение, предлагая конкурентоспособную структуру ценообразования. Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.

.

Смотрите также