Skip to main content

Flow Regulators - Design, Tests and Applications

  • Conference paper
  • First Online:
Practical Aspects of Chemical Engineering (PAIC 2019)

Abstract

The chapter presents the theoretical fundamentals of liquid flow regulation. The description of the operation of vortex regulators is reduced to the Toricelli formula, in which the flow factor is determined experimentally. Flow regulators are devices that reduce fluid flow. They consist of inlet and outlet ports and a vortex chamber, which can have different shapes and geometric dimensions. Designed regulators differ in the shape of the vortex chamber and the presence of a core-hole. Their prototypes were made of reinforced ABS copolymer using the 3D printing technique, which is resistant to high temperature and mechanical damage. The paper presents experimental results of the modified vortex flow regulators, characteristics of liquid flow and discharge coefficients.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 169.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 219.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 219.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

References

  • Anduze, M., et al.: Analysis and testing of a fluidic vortex microdiode. J. Micromech. Microeng. 11, 108–112 (2001)

    Article  Google Scholar 

  • Brombach, H.: Bistable vortex throttles for sewer flow control. In: Proceedings of IFAC Symposium of “Pneumatic & Hydraulic Components”, Warszawa (1980)

    Google Scholar 

  • Brombach, H.: Untersuchung Stromungsmechanischer Elemente (Auidik) und die Moglichkeit der Anwendung von Wirbelkammerelementen im Wasserbau. Ph.D. Thesis, Mitteilungen des Instituts fiir Wasserbau der Universitiit Stuttgart, Stuttgart (1972a)

    Google Scholar 

  • Brombach, H.: Vortex devices in hydraulic engineering. In: Proceedings of 5th Cranfield Fluidics Conference, BHRA, Fluid Engineering, Cranfield, Bedford (1972b)

    Google Scholar 

  • Ekol-Unicon Sp. z o.o.: Katalog regulatorów (2017)

    Google Scholar 

  • Elalfy, Y.E.: Untersuchung der Stromungsvorglinge in Wirbelkammerdioden und Drosseln, Ph.D. Thesis, Mitteilungen des Instituts fiir Wasserbau der Universitlit Stuttgart, Stuttgart (1979)

    Google Scholar 

  • Haakh, F.: Vortex chamber diodes as throttle devices in pipe systems. Computation of transient flow. J. Hydraul. Res. 41(1), 53–59 (2003)

    Google Scholar 

  • Huber, B., Prenner, R.: The influence of a vortex-flow throttle on transmission and reflection of pressure wave. In: Proceedings of 28th IAHR Congress, Graz (1999)

    Google Scholar 

  • Jeżowiecka-Kabsch, K., Szewczyk, H.: Mechanika Płynów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (2001)

    Google Scholar 

  • Kim, S., Khil, T., Kim, D., Yoon, T.: Effect of geometric parameters on the liquid film thickness and air core formation in a swirl injector. Meas. Sci. Tech. 21(3), 1–11 (2009)

    Google Scholar 

  • Kim, S., Kim, D., Khil, T., Yoon, Y.: Effect of geometry on the liquid film thickness and formation of air core in a swirl injector. In: The 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit 2007, Cincinnati, AIAA-2007-5460, pp. 1–8 (2007)

    Google Scholar 

  • Kotowski, A., Wójtowicz, P.: Podstawy projektowania i zasady stosowania regulatorów wirowych przepływu cieczy w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Etap III - raport końcowy. Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Raport Serii SPR-1, Wrocław (2008)

    Google Scholar 

  • Mays, L.W.: Stormwater Collection Systems Design Handbook. McGraw-Hill, New York (2001)

    Google Scholar 

  • Ochowiak, M., Woziwodzki, S., Matuszak, M., Włodarczak, S.: Zgłoszenie patentowe P. 424372 pt.: Wirowy regulator przepływu cieczy (2018)

    Google Scholar 

  • Orzechowski, Z., Prywer, J., Zarzycki, R.: Mechanika płynów w inżynierii środowiska. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (1997)

    Google Scholar 

  • Włodarczak, S., Ochowiak, M., Matuszak, M., Markowska, M., Szewczyk, K.: Wpływ cylindrycznej przegrody na proces rozpylania w rozpylaczach wirowych. Inż. Ap. Chem. 57(5), 158–159 (2018)

    Google Scholar 

  • Wójtowicz, P., Kotowski, A.: Badania modelowe cylindrycznych regulatorów hydrodynamicznych. Ochrona Środowiska 30, 35–41 (2008a)

    Google Scholar 

  • Wójtowicz, P., Kotowski, A.: Badania modelowe stożkowych regulatorów hydrodynamicznych. Ochrona Środowiska 30, 37–44 (2008b)

    Google Scholar 

  • Wójtowicz, P.: Wpływ parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych wybranych regulatorów wirowych na ich charakterystykę hydrauliczną. Praca doktorska, Politechnika Wrocławska, Wroclaw (2007)

    Google Scholar 

  • Zwara, W.: Oczyszczanie wód opadowych w infrastrukturze drogowej. Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie – materiały konferencyjne 62(112), 115–135 (2004)

    Google Scholar 

Download references

Acknowledgments

This research was supported by Ministry of Science and Higher Education through grant PUT 03/32/SBAD/0902.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Marek Ochowiak .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2020 Springer Nature Switzerland AG

About this paper

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this paper

Ochowiak, M., Włodarczak, S., Matuszak, M., Krupińska, A., Markowska, M. (2020). Flow Regulators - Design, Tests and Applications. In: Ochowiak, M., Woziwodzki, S., Mitkowski, P., Doligalski, M. (eds) Practical Aspects of Chemical Engineering. PAIC 2019. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39867-5_28

Download citation

Publish with us

Policies and ethics