Расчет объемного расхода и что на него влияет

объемный поток это позволяет определить объем жидкости, которая пересекает участок трубопровода, и предлагает меру скорости, с которой жидкость движется через него. Поэтому его измерение особенно интересно в таких разных областях, как промышленность, медицина, строительство и исследования, среди прочих..

Однако измерение скорости жидкости (будь то жидкость, газ или смесь обоих) не так просто, как измерение скорости движения твердого тела. Поэтому бывает так, что, чтобы узнать скорость жидкости, необходимо знать ее течение..

Эта и многие другие проблемы, связанные с жидкостями, решаются в области физики, известной как механика жидкости. Скорость потока определяется как количество жидкости, проходящей через участок трубопровода, будь то трубопровод, нефтепровод, река, канал, канал крови и т. Д., С учетом временной единицы.

Обычно объем, который пересекает определенную область, вычисляется в единицу времени, также называемой объемным потоком. Масса или массовый поток, который пересекает определенную область в определенное время, также определяется, хотя он используется реже, чем объемный поток..

индекс

• 1 Расчет
  • 1.1 Уравнение непрерывности
  • 1.2 Принцип Бернулли
• 2 Что влияет на объемный расход?
  • 2.1 Простой метод измерения объемного расхода
• 3 Ссылки 

расчет

Объемный расход представлен буквой Q. Для случаев, когда поток движется перпендикулярно сечению проводника, он определяется по следующей формуле:

Q = A = V / т

В указанной формуле A - это участок проводника (это средняя скорость, которую имеет жидкость), V - это объем, а t - это время. Поскольку в международной системе площадь или участок водителя измеряется в м² а скорость в м / с, расход измеряется м³/ с.

Для случаев, когда скорость вытеснения жидкости создает угол θ с направлением, перпендикулярным участку поверхности A, выражение для определения потока является следующим:

Q = A cos θ

Это согласуется с предыдущим уравнением, поскольку, когда поток перпендикулярен области A, θ = 0 и, следовательно, cos θ = 1.

Приведенные выше уравнения верны только в том случае, если скорость жидкости равномерна и если площадь сечения плоская. В противном случае объемный расход рассчитывается через следующий интеграл:

Q = ∫∫_s V D S

В этом интеграле dS - вектор поверхности, определяемый следующим выражением:

дс = н дс

Здесь n - единичный вектор, нормальный к поверхности воздуховода, а dS - дифференциальный элемент поверхности..

Уравнение непрерывности

Характерной особенностью несжимаемых жидкостей является то, что масса жидкости сохраняется с помощью двух секций. Следовательно, выполняется уравнение неразрывности, которое устанавливает следующие соотношения:

ρ_{1 1} В₁ = ρ_{2 2} В₂

В этом уравнении ρ - плотность жидкости.

Для случаев режимов в постоянном потоке, в которых плотность постоянна и, следовательно, выполняется, что ρ₁ = ρ₂, оно сводится к следующему выражению:

₁ В₁ = A₂ В₂

Это эквивалентно подтверждению того, что поток сохраняется и, следовательно:

Q₁ = Q₂.

Из наблюдения вышеизложенного следует, что жидкости ускоряются, когда они достигают более узкого участка трубопровода, в то время как они уменьшают свою скорость, когда они достигают более широкого участка трубопровода. Этот факт имеет интересные практические применения, поскольку позволяет играть со скоростью вытеснения жидкости..

Принцип Бернулли

Принцип Бернулли определяет, что для идеальной жидкости (то есть жидкости, которая не имеет ни вязкости, ни трения), которая движется в режиме циркуляции по замкнутому каналу, выполняется то, что ее энергия остается постоянной на протяжении всего ее перемещения.

В конечном счете, принцип Бернулли является не чем иным, как формулировкой закона сохранения энергии для потока жидкости. Таким образом, уравнение Бернулли можно сформулировать следующим образом:

ч + в² / 2g + P / ρg = постоянная

В этом уравнении h - высота, а g - ускорение силы тяжести..

В уравнении Бернулли энергия жидкости учитывается в любое время, энергия, которая состоит из трех компонентов.

- Компонент кинетического характера, который включает энергию, из-за скорости, с которой движется жидкость.

- Компонент, созданный гравитационным потенциалом, как следствие высоты, на которой находится жидкость.

- Компонент энергии потока, который является энергией, которую жидкость должна из-за давления.

В этом случае уравнение Бернулли выражается следующим образом:

h ρ g + (v² ρ) / 2 + P = постоянная

Логично, что в случае реальной жидкости выражение уравнения Бернулли не выполняется, поскольку потери трения возникают при вытеснении жидкости, и необходимо прибегнуть к более сложному уравнению.

Что влияет на объемный поток?

Объемный поток будет затронут, если есть препятствие в канале.

Кроме того, объемный поток также может изменяться из-за изменений температуры и давления в фактической жидкости, проходящей через канал, особенно если это газ, поскольку объем, занимаемый газом, изменяется в зависимости от температура и давление, до которого это.

Простой метод измерения объемного расхода

Действительно простой метод измерения объемного расхода - позволить жидкости течь в мерный резервуар в течение определенного периода времени..

Этот метод обычно не очень практичен, но правда в том, что он чрезвычайно прост и очень показателен, чтобы понять значение и важность знания потока жидкости..

Таким образом, жидкости позволяют течь в мерный резервуар в течение некоторого периода времени, накопленный объем измеряется, и полученный результат делится на истекшее время..

ссылки

1. Поток (Жидкость) (н.д.). В википедии. Получено 15 апреля 2018 г. с сайта es.wikipedia.org.
2. Объемный расход (н.д.). В википедии. Получено 15 апреля 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
3. Инженеры Эдж, ООО. «Уравнение объемного расхода жидкости». Инженеры Край
4. Мотт, Роберт (1996). "1". Прикладная гидромеханика (4-е издание). Мексика: Пирсон Образование.
5. Батчелор, Г.К. (1967). Введение в динамику жидкости. Издательство Кембриджского университета.
6. Ландау, доктор философии; Лифшиц Е.М. (1987). Жидкая механика Курс теоретической физики (2-е изд.). Пергамон Пресс.