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【GregTechIntergalactical-6】流体管道学基础

【GregTechIntergalactical-6】流体管道学基础

魔力什一税 于 2020-4-30 23:46 ( 2月前 ) [教程] 分类。  [复制链接] [显示全部楼层] [打印]
本帖最后由 魔力什一税 于 2020-5-1 04:58 编辑

配图的话几十张图放上来好像挺麻烦的,直接全文字好了。我不会moding,所以这些结论基本都由实验得出,没有涉及到反编译来查看具体运作方式。如果有错误敬请斧正。

验证以下结论的实验在创造很容易就能做,用它本身的管道和储罐还有流体体积传感器(调至平均模式)或者omniocular直接查看管道流量。一般来说,搭建一个循环式的管路,测定其稳定时的流量比较合理。
下面开始正文。
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流体管路学基础

泛银河格雷科技有限公司第六分部出品

魔力什一税 编

第一章 理论基础部分
流体管道学是什么?
流体管道学是一门研究流体在管道中流动规律的科学。
其研究对象是管道和管路。其核心内容是流量。
流体管道学的研究内容是流体在管道中流动的规律。它的任务是解决格雷员工在日常工作中会遇到的流体管道学相关问题。
流体管道学基础部分只讨论:管道足够大,液体足够多,管道流量稳定的问题。
如果有更高的问题解决需求,请参阅【GregTechIntergalactical】高等流体管道学
如果有物流运输方面的问题解决需求,请参阅【GregTechIntergalactical】管道学基础
基本规则0:流体管道(下简称为管道)和储罐一样,都有空间可储存流体;流体管道有其流量上限,大部分都为其储存量的一半,储罐的流量上限为无限,从其底部输出,其流量上限只取决于出口处的管道容量。
基本规则0说的是一个简单而基本的事实。实际上,在任何管路系统当中,储罐和管道并没有本质上的区别。这个大家看到后面自然就会理解。
基本规则1:有且只有流体管道存在流动阻力,而储罐则不存在流动阻力。
这个怎么理解呢?简单来讲,一个简单的管道系统(只有流体入口、管路、流体出口),在管路不太短的情况下,管道内流量从液体出口到流体入口呈由低到高的阶梯式分布,实际测得其阶梯长度为2。也就是说,越靠近流体入口,流动阻力越小,管道流量越高;越靠近流体出口,流动阻力越大,管道流量越低。在流体出口处,管道流量最低。并且,在一套简单的管路系统中,管道中的流体流量并非完全线性递减,而是每间隔2个管道,就会产生一次梯度差。换而言之,在简单管道系统中,除了入口和出口附近,一个管道的相邻处必定有一个流量与其相同的管道。这一点是基于GT6的mod编码决定的特性,可以认为是客观规律之一。
储罐不存在流动阻力这一点会在推论2中解释。
推论1:在循环式的管路中,表观层面上,管道内流体只会从高流量处流向低流量处。
这是基于上面一个规则得出的结论。学过物理的人可能会想起来,流体管道的这个特性和热量非常像(不过实际上热还是可以从低温度流向高温度就是了)。究其根本原因,是因为流体管路中存在着流量梯度差,流量梯度差成为了流体流动的推动力,流体流动的推动力决定了流体流动的方向。实际过程中,在流动阻力基本相等的两个管道处,常常会发生高阻力处比低阻力处流量高一点点的状况,这是由于流量并非足够大,同时流量并非浮点数造成的。在微观意义上,流体流动的方向完全由流动阻力决定,流体可以从流动阻力低处流动到流动阻力高处,反之亦然,然而两个方向的流量存在着差异,它们互相抵消,从而得到表观层面上的流量。
推论2:若管路中存在着流量为0的分叉,则流体只会流向这个方向。
分叉是什么?可以是你用管道在管路上开出来的旁支,也可以是你用储罐,用机器,在管路上接出去的出口。因为与储罐、机器等出口相接的那个管道,除了出口的那个方向没有流动阻力,其余方向全部都有流动阻力,因此流体只会流向出口的那个方向。
这带来的结果就是,所有管道都获得了类似隔壁BC粘土管道的特性。总是会优先填满出口容器而非继续流往其他管道,这与《管道学基础》中的物品管道特性不谋而合。基于此项特性人们开发出了许多管路设计,大量节省了流体过滤器覆盖版,为公司的发展带来了蓬勃生机。
基本规则2:一个管道如果拥有不为出口的分叉,则除入口外各个方向上流体阻力相等。
流体流动至分叉处时,包括任意密度的气体在内,并不会因为地理方向,如东南西北上下,而产生额外的阻力。一个很好的应用就是在管路的流体平均分配中只需要简单地给出除入口外的n个分支,流体就会自动分成n份。利用这个特性,可以制成任意比例的流量分配系统。在管路的合并中,由于涉及到多个入口产生的阻力叠加和计算顺序的不同,具体问题会非常复杂:即使是完全对称的两条管路进行合并,在管道的合流位置两侧其流量常常不同。具体规则与计算请参阅【GregTechIntergalactical】高等流体管道学 的阻力计算部分。
(这一章下面的字迹被迷雾隐藏了起来,随着时间推移,封印会慢慢解除的吧)
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第二章 计算基础部分
如何确定一个管路内每一处的流体流量,是流体管路学最贴近实践的研究内容,是流体管路学从理论到实践的桥梁。只在纸上谈兵,不进行实践应用的流体管路学如同暴殄天物。相反,不利用流体管道学,进行管路设计,则如同搭建空中楼阁。本章依照本书的原则,依旧只讨论管道足够大,液体足够多,管道流量稳定的计算问题。
对于简单的仅有出入口的管路,其管路学仅仅是简单的流动输送过程,其流量仅取决于入口处的流量与管路的最大承受流量。当然特殊情况还是会存在:
【引符】魔法引用
如果这种管路在入口后有任意一个流量上限小于入口流量的管道,那么流体会在该管道达到其流量上限,同时从此管道向入口方向一格处的管道堆积流体,直到达到(此管道入口方向处一格的管道的流量上限-此管道的流量上限/2)。这是由于产生了高流量的管道,从而介导了回流现象所产生的结果。
                                                                                   ————【GregTechIntergalactical】高等流体管道学
由于简单管路的管道学通常不满足流量稳定的条件,在实际应用中通常对非稳定流量的管路计算的需求量很小。而循环式的管路的需求量则较大。像核反应堆的冷却液回流问题,像锅炉的蒸馏水回流问题,像钨工艺中的氯回流问题,都需要进行计算以确定最优管路。循环式管路本质上是简单管路的恒流版本。这是因为,循环式管路具有的入口与出口相连接的特点,直接导致了它的流量必然是恒定的;而对恒流的简单管路进行拓扑学分析,不难发现,如果不考虑该系统的入口处消耗、出口处获得的流体总体积,将其首尾相接是不影响其流量特性的。因此,研究循环式管路的特性就是在研究恒流简单管路的特性。
基本规则1:不存在方块数目为奇数的循环管路。
这是世界的基本特性决定的一条规则。目前能打破这一规则的有各式异次元传送与非单方块的管路方块。涉及到打破这一规则的应用问题会在《高等流体管路学》的 高等管路设计 部分详细说明。
推论1:在循环式的管路中,必定存在一个管道,所有管道的流量数值必为其整数倍或半整数倍。
对于这个问题的解释异常复杂,但都可以通过第一章中的基本规则和推论以及此章的基本规则1而推出。为了方便公司员工利用起见,对于这个问题的解释会放在《高等流体管路学》一书当中。结合上面几行的【引符】当中的情况,可得出半整数倍的结论。
基本规则2:在循环式的管路中,默认出口与入口直接通过一个流动阻力为0的方块相连。如果出口与入口之间存在着拥有流动阻力的管路,则在计算时必须予以考虑。
推论2:此整数倍的管道必定位于出口处一格或两格。
假设出口处为普通地与入口以储罐/机器相连的出口,其流动阻力为0,那么出口处一格的流体将会直接进入其中,这一格的流量必然为0。则与之相邻,出口处两格的流量必为全管路中的流量最小值。假设出口与入口处存在着有流动阻力的管路,则出口的流动阻力不能认为是0,但也不会有实际存在的流动阻力,而是需要整体的计算,把两条管路都考虑进来,在这种特殊的情况下,会产生出口处一格是最小流量的情况;甚至乎,在使用多个储罐的类单向阀管路中,还会出现储罐中留有液体、其表观流动阻力不为0而可计算出具体数值的情况。
推论3:管路所有管道的流量,按照阻力大小的倒数的倍数来分配流量的多少。
基于这两章所讲的内容,要得出这个结论是比较简单的,请各位员工自行推出。
实验结论1:管路流动阻力受多种因素影响,包括管道流量,管道个数,还有一些未知因素。
在进行实验的过程中,编者遇到了许多奇奇怪怪的事情,包括相同的系统换个方向,比如坐东向西交换成坐西向东,就会使整个管路的流量数据发生变化;明明流量足够,换个材质或者大小的流量就会使整个管路的梯度平移一格。目前,相关结论正在向公司最高领导人请示。
实验结论2:管道的流动阻力有且只有两种模式。
经过对简单管路系统的实验,测量出了两种流量比值的模式,又由相同管路中流量和流动阻力总成反比,可得出该结论。两种模式的共同点是,都含有等差数列的部分。
对于方块数为2n的简单管路,即至少具有n个梯度的简单管路系统,其每个梯度的流量与其他梯度的比值的两个模式为:
模式1是0:1:1:3:3:....:2n-3:2n-3:2n-1,其中0为作为管路入口与出口的储罐,1为管路流动阻力最大的出口处一格。根据基本规则1,这个数列中的数字除0外都为奇数。对其求和可得:
sigma(Sn)=2n^2-6n+5
模式2是0:0:1:1:2:2:......:n-1:n-1:n-0.5,其中第一个0为作为管路入口和出口的储罐,第二个0为管路流动阻力最大的出口处一格。对其求和可得:
sigma(Sn)=n^2-n+0.5
目前,造成这两种模式的原因正在进一步研究当中。大多数情况下,模式1是正确的,模式2出现的次数较少。相比简单管路系统,模式2似乎更倾向于在较复杂的管路系统中出现,如合流系统。但无论是哪种模式,只要测量管路流动阻力最大的出口处一格处流量,就可以确定是模式1还是模式2,从而用管道的总流量除以求和结果,得知管路的流量数据。
推论4:管路中流动阻力最大的一节流量非零的管道,其流量为该管路的输送能力,即实际出口处能接收到的流量。
此结论在循环式管路中是显而易见的。由于流动阻力最大,流量最小,又贴近流动阻力为0的一个梯度,这一节管道必定会尽可能把自身内部的流体倾泻到流动阻力为0处。但在普通、复杂的管路中,此结论同样适用。
由此推论,若管道总流量未知,可以通过测量流动阻力最大的一节流量非零的管道的流量,再判断其模式,结合管道数量与求和公式,即可求出其总流量。
【例1】单储罐循环管路的计算
QQ图片20200430190032.png
如图,这是一种最简单的管路,由一个无尽储罐、3个流量足够大的大型觉醒龙流体管道组成,已用OPENBLOCKS友商的氢气蓄水槽加入了16000L的氢气进入管路中,并分布完全。
对其进行管路分析
例1.png
测量结果得出它是模式1
从管路出口开始,管路出口处的第一格与储罐本身为梯度1,从第一格向上溯源,也就到了管路入口处的第二格以及第一格,作为梯度2。因为只有2个梯度,所以梯度1的阻力的倒数,即流通为1,梯度2的阻力的倒数为2x2-1=3。根据推论3,梯度1的流量V1与梯度2的流量V2之比V1/V2应等于梯度1的流通与梯度2的流通之比,即等于梯度2的阻力倒数与梯度1的阻力倒数之比。
进行求和,n=2,求和结果为5。16000/5=3200。得知此管路流量为3200:3200:9600:0。符合实际情况。
但是,只要对其中的管路进行等效替换,也会导致不同的结果。例如我用流量也足够大(30000L/t)的大型龙管道或者小型觉醒龙管道去做这个实验,或者是管道混用,都有机率会出现模式2的情况。在管路计算中,绝不可想当然,一定要结合实践结果进行计算。
(这一章下面的字迹被迷雾隐藏了起来,随着时间推移,封印会慢慢解除的吧)
第三章 设计基础部分
(这一章下面的字迹被迷雾隐藏了起来,随着时间推移,封印会慢慢解除的吧)

点评

建议主动申精w  发表于 2020-5-1 20:06
发表于 2020-4-30 23:46:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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该帖共收到 5 条回复!
害怕 加油
发表于 2020-5-1 10:34:30 | 显示全部楼层

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老员工了(狗头)
泛银河系格雷科技有限公司成员报道——
发表于 2020-5-1 16:50:43 | 显示全部楼层

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这也太强了吧,害怕
发表于 2020-5-2 10:02:57 | 显示全部楼层

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进一步研究没有得出任何有效结论,此贴弃坑,抱歉了。
发表于 2020-5-14 02:20:23 | 显示全部楼层

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