Massavloeitempo tot snelheid: hoe om te vind, probleemvoorbeelde


In hierdie artikel sal ons die verhouding tussen massavloeitempo en snelheid bespreek.

Die konsep van vloeitempo (massavloeitempo en volumevloeitempo) meting in 'n industrie is baie noodsaaklik vir akkurate en koste-effektiewe verloop van 'n proses. Snelheid dui aan hoe vinnig 'n vloeistof 'n afstand per tydseenheid beweeg.

Wanneer ons die vloeitempo van 'n vloeistof wat deur 'n pyplyn vloei bereken, kom sekere terme soos massavloeitempo, volumetriese vloeitempo, Molêre vloeitempo, snelheid, digtheid, volume, temperatuur, druk ens in die prentjie.

Vloeitempo's en al die bogenoemde fisiese eienskappe is onderling verwant en ons kan een hoeveelheid van die ander bepaal deur verskillende formules wat daarmee geassosieer word, te gebruik.

Snelheid=Afstand afgelê /Tyd

Volume vloei Koers, Q= Oppervlakte x Snelheid

Massavloeitempo, ṁ=Digtheid x Oppervlakte x Snelheid

Vloeimeting in pyplyne van Industries; Beeldkrediet:Wikipedia

Massavloeitempo

Massavloeitempo is die meting van massa van 'n vloeistof wat deur 'n gang per tydseenheid gaan.

Massavloeitempo kan uitgedruk word as,

ṁ=massa/tyd=m/t

SI-eenheid van massavloeitempo is Kg/s en dit word aangedui deur ṁ.

Massavloeitempo tot snelheid
Massavloeitempo; Beeldkrediet: wikipedia.

Akkurate meting van Massa vloeitempo is nodig in 'n bedryf om die verskillende bedrywighede glad te beheer. Doeltreffendheid van 'n toerusting en produkkwaliteit hang ook af van massavloeitempo van 'n vloeistof.

Massa word nie geskep of vernietig nie en massavloeitempo word nie beïnvloed deur temperatuur- en drukverandering tydens die proses nie, dus in die geval van presisiemeting is massavloeimeting altyd raadsaam.

Massavloeitempo tot snelheid verhouding

Vloeitempometing van verskillende vloeistowwe is 'n belangrike aspek van pyplynnywerhede.

Snelheid is die meting van hoe vinnig 'n vloeistof per tydseenheid beweeg. Massavloeitempo word geassosieer met die hoeveelheid vloeistof wat deur 'n gang per tydseenheid gaan.

Massavloeitempo kan uitgedruk word as ṁ=massa/tyd=m/t Eq1

En volumevloeitempo kan uitgedruk word as Q= volume/tyd= V/t Eq2

                                          Van Vgl(1), ṁ=massa/volume . volume/tyd Vgl3

                                            Nou, massa/volume=Vloeistofdigtheid ρ

                                            En volume/tyd=Volumetriese vloeitempo=Q

                                             Van Vgl(3) , ṁ= ρ.Q Vgl4

Die bogenoemde vergelyking hou verband met massavloeitempo en Volumetriese vloei Tempo van 'n vloeistof. As ons die digtheid van die vloeistof ken en deur 'n pyp afvoer, dan kan ons die hoeveelheid vloeistof wat deur die pyp gaan, bepaal in terme van Kg/s dws massavloeitempo van die vloeistof.

  Van die Kontinuïteitsvergelyking van toepassing op onsamedrukbare vloeistof wat ons kan skryf,

  Hier is A die deursnee-area van die gang en staaf(v) is die gemiddelde snelheid van die vloeistof.

 So Vgl(4) word, 

Uit die Vgl(5) is dit duidelik dat massavloeitempo van 'n vloeistof direk eweredig is aan die digtheid van die vloeistof, snelheid van die vloeistof en die deursnee-area.

Hoe om massavloeitempo vanaf snelheid te bereken?

Die vloeitempo, snelheid, druk, digtheid al hierdie terme is onderling verwant aan mekaar.

As ons die snelheid(v) van 'n vloei deur 'n pyp met deursnee-oppervlakte(A) ken, dan kan ons bereken die volumevloeitempo van die vloeistof deur die volgende formule te gebruik,

Waar Q=Volumevloeitempo

A= Dwarssnitoppervlakte van die pyp

= Gemiddelde snelheid van die vloeistof

Massavloeitempo is nou die digtheid ρ vermenigvuldig met die volumevloeitempo

ṁ=ρ. V of,

Volgens die wet van behoud van massa, in die geval van onsamedrukbare vloeistof wat deur 'n kanaal met nie-uniforme deursnee-area gaan, die massa vloeitempo handhaaf 'n konstante waarde.

Vloei deur 'n pyp met verskillende deursnee

In die bostaande figuur kan ons 'n pyp met verskillende deursnee-area A1 en A2 (waar A1>A2) waarneem waardeur water (onsaamdrukbaar van aard) vloei.

Selfs al is die deursnee van die pyp nie dieselfde nie, as gevolg van kontinuïteit gaan dieselfde hoeveelheid water deur die punt 1 en 2. Die spoed van die vloeistof is minder by die wyer area van die gang as die spoed by die nou area om te behou die vloeikonstante. 

By punt 1 en 2,

Q_{1}=Q_{2} of,

Dit is die bekende kontinuïteitsvergelyking wat van toepassing is op onsamedrukbare vloeistowwe.

Verskil tussen massavloeitempo en snelheid

Die verskil tussen massavloeitempo en snelheid soos volg:

MassavloeitempoVelocity
Volumevloeitempo() is die hoeveelheid massa (m) van 'n vloeistof wat deur 'n deursnee-area (A) per tydseenheid (t) vloei.Velocity staaf (v) van 'n vloeistof word gedefinieer as die afstand (d) wat 'n vloeistof binne 'n tydperk (t) aflê.
Wiskundig, ṁ= m/tWiskundig, maat(v)=d/t  
eenhede: kg/s(SI-eenheid), gm/s (CGS-eenheid)Eenhede: m/s(SI-eenheid), cm/s(CGS-eenheid)

 Probleem 1: 'n Vloeistof met 'n digtheid van 650 kg/m3 vloei deur 'n kanaal met 'n binne-deursnee-oppervlakte van 25 cm2 met 'n snelheid van 30 m/s. Vind die massavloeitempo van die vloeistof.

Oplossing: Hier, digtheid, ρ=650kg/m3

Deursnit Oppervlakte, A=25 cm2= 0.25m2

Snelheid, v=30m/s

Die formule vir die berekening van massavloeitempo ṁ= ρVA

\dot{m}= 650× 30 × 0.25m = 8400 kg/s

Die massa vloeitempo m vir die bogenoemde data is 4875 kg/s

Probleem 2:Die massa vloeitempo van 'n vloeistof wat deur 'n sirkelvormige pyp vloei is 3600 kg/s, die snelheid van die vloei is 25 m/s en die deursnee-area van die pyp is 10 cm2. Bereken die digtheid van die vloeistof binne-in die pyp.

Oplossing:

Uit die gegewe data,

\dot{m}= 3600 kg/s,

Snelheid,v = 25 m/s en

Oppervlakte van die deursnit,A = 10 cm2 = 0.10m2

Om die digtheid van die vloeistof uit die bogenoemde waardes te bepaal, kan ons die formule gebruik,

Digtheid ρ= m/vA

ρ = 3600 / ( 25 * 0.10 ) = 3600 / 2.5

ρ = 1440 kg/m3

Die digtheid van die vloeistof ρ van die vloeistof wat deur die pyp gaan is 1440kg/m3

Gereelde vrae (Gereelde Vrae)

V1: Skryf die verskille tussen Massavloeitempo en volumevloeitempo.

Antwoord: Die verskille tussen Massavloeitempo en volume Vloeitempo word hieronder genoem:

MassavloeitempoVolumevloeitempo
Werklike massa van 'n vloeistof wat per tydseenheid deur 'n meetinstrument beweegVolume vloeistof wat per eenheid tyd deur 'n meetinstrument gaan.
Verkieslik in die geval van hoë akkuraatheid met 'n hoë drukgraderingOor die algemeen verkies wanneer hoë akkuraatheid nie nodig is nie.
Daar is geen verandering in nie massavloeitempo met veranderende druk en temperatuur.Veranderings in Vloeitempo vind plaas met druk en temperatuur verander.
Formule vir massavloeitempo, ṁ = Digtheid x deursnee-oppervlakte x snelheid  Formule vir volumevloeitempo, Q=Dwarssnitoppervlakte x Gem. snelheid
Massavloei word gemeet in kilogram/sekondeVolumevloeitempo word gemeet in liter/sekonde of kubieke meter/sekonde.
Vloeitempo van 'n vloeistof

Om meer te wete te kom oor massavloeitempo (Kliek hier)

Sangeeta Das

Ek is Sangeeta Das. Ek het my Meestersgraad in Meganiese Ingenieurswese voltooi met spesialisering in IC-enjin en motors. Ek het ongeveer tien jaar ondervinding wat die industrie en akademie insluit. My belangstellingsgebied sluit IC-enjins, aërodinamika en vloeistofmeganika in. Jy kan my bereik by https://www.linkedin.com/in/sangeeta-das-57233a203/

Onlangse plasings