Massavloeitempo: 5 interessante feite om te weet

Massavloeitempo Definisie

Die massa vloeitempo  is die massa van 'n stof wat per tydseenheid verbygaan. In SI-eenheid is kg /sek of en slak per sekonde of pond per sekonde in Amerikaanse gebruiklike eenhede. Die standaard nasie is (, uitgespreek as "m-dot").

Massavloeitempo Vergelyking | Massavloeitempo-eenhede | Massavloeitempo simbool

Dit word aangedui deur , Dit is geformuleer as,

[latex]\dot{m}=\frac{dm}{dt}[/latex]

Massavloeitempo illustrasie
Beeld krediet: MikeRunVolumetriese vloeitempoCC BY-SA 4.0

In Hidrodinamika

[latex]\dot{m}=\rho AV=\rho Q[/latex]

waar,

ρ = Digtheid van die vloeistof

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Q = Volumevloeitempo of afvoer

Dit het eenheid kg/s, lb./min ens.

Massavloeitempo-omskakeling

Massavloeitempo vanaf volumetriese vloeitempo

In hidrodinamiese kan die massavloeitempo afgelei word van volumevloeitempo met behulp van Kontinuïteitsvergelyking.

Die kontinuïteitsvergelyking word gegee deur

Q=AV

waar,

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Vermenigvuldiging van die kontinuïteitsvergelyking met die digtheid van die vloeistof wat ons kry,

[latex]\dot{m}=\rho AV=\rho Q[/latex]

waar,

ρ = Digtheid van die vloeistof

Massavloeitempo tot snelheid | Dis Verhouding met mekaar

In Hidrodinamika

[latex]\dot{m}=\rho AV=\rho Q[/latex]

waar,

ρ = Digtheid van die vloeistof

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Q = Volumevloeitempo of afvoer

Vir 'n nie-saamdrukbare vloeistof wat deur 'n vaste deursnit dra, is die massavloeitempo direk eweredig aan die snelheid van vloeistof wat gevlieg word.

[latex]\\\dot{m}\propto V\\\\ \frac{\dot{m_1}}{\dot{m_2}}=\frac{V_1}{V_2}[/latex]

Reynolds-getal met massavloeitempo | Hulle veralgemeende verhouding

Die Reynolds-getal word gegee deur die vergelyking,

[latex]Re=\frac{\rho VL_c}{\mu}[/latex]

waar,

Lc = Kenmerkende lengte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

ρ = Digtheid van die vloeistof

μ = dinamiese viskositeit van die vloeistof

Vermenigvuldig teller en noemer met deursnee-area A

[latex]Re=\frac{\rho AVL_c}{A\mu}[/latex]

Maar massavloeitempo is

[latex]\dot{m}=\rho AV[/latex]

so Reynolds nommer word

[latex]Re=\frac{\dot{m} L_c}{A\mu}[/latex]

Massavloeitempo probleme | Voorbeeld van massavloeitempo

V.1] 'n Turbine werk op 'n bestendige vloei van lug produseer 1 kW krag deur lug uit te brei vanaf 300kPa, 350 K, 0.346 m3/kg tot 120 kPa. Die inlaat- en uitlaatsnelheid is onderskeidelik 30 m/s en 50 m/s. Die uitbreiding volg op die Wet PV1.4 = C. Bepaal die massavloeitempo van lug?

Oplossing:

[latex]P_1=300 kPa, \;T_1=350 K,\; v_1=0.346\frac{m^3}{kg},\;\dot{W}=1kW=1000W[/latex]

Volgens Steady Flow energievergelyking

[latex]q-w=h_2-h_1+\frac{(V_2^2-V_1^2)}{2}+g[Z_2-Z_1][/latex]

Q = 0, Z1 =Z2

[latex]W=h_2-h_1+\frac{(V_2^2-V_1^2)}{2}[/latex]

[latex]\dot{W}=\dot{m}w[/latex]

[latex]-w=-\int vdp-\Delta ke[/latex]

PVn = C

[latex]v=\frac{c\frac{1}{n}}{P\frac{1}{n}}[/latex]

[latex]w=-c^\frac{1}{n}\int_{1}^{2}P^\frac{-1}{n}dp-\Delta ke[/latex]

[latex]=-c^\frac{1}{n}*[(P_2^{\frac{-1}{n}+1}-P_1^{\frac{-1}{n}+1}]-\Delta ke[/latex]

[latex]c^{-1/n}=P_1^{1/n} v_1=P_2^{1/n} v_2[/latex]

[latex]w=-\frac{n}{n-1}(P_2 v_2-P_1 v_1 )-\Delta ke[/latex]

[latex]\frac{v_2}{v_1}=[\frac{P_2}{P_1}]^{\frac{1}{n}}[/latex]

Ons kry,

[latex]\\w=-\frac{n}{n-1}P_1v_1[{\frac{P_2}{P_1}}^\frac{n-1}{n}-1]-\Delta ke \\\\w=-\frac{1.4}{1.4-1}300*10^3*0.346*[{\frac{120}{300}}^\frac{1.4-1}{1.4}-1]-\frac{50^2-30^2}{2}\\ \\\\w=82953.18\frac{J}{kg}[/latex]

Massavloeitempo is

[latex]\dot{m}=\frac{W}{w}=\frac{1000}{82953.18}=0.012\;\frac{kg}{s}[/latex]

V.2] Lug kom 'n toestel binne teen 4 MPa en 300oC met 'n snelheid van 150m/s. Die inlaatarea is 10 cm2 en Uitlaat area is 50 cm2.Bepaal die massa-vloed as lug by 0.4 MPa en 100 uitkomoC?

Antwoorde: A1 = 10 XNUMX cm2, P1 = 4 MPa, T1 = 573 K, V1 = 150m/s, A2 = 50 XNUMX cm2, P2 = 0.4 MPa, T2 = 373 K

[latex]\rho =\frac{P_1}{RT_1}=\frac{4000}{0.287*573}=24.32 kg/m^3[/latex]

[latex]\\\dot {m}=\rho_1 A_1 V_1=24.32*10*10^{-4}*150\\ \\\dot {m}=3.648\frac{kg}{s}[/latex ]

V.3] 'n Perfekte gas met spesifieke hitte teen konstante druk soos 1 kJ/kgK in en verlaat 'n gasturbine met dieselfde snelheid. Die temperatuur van die gas by turbine-inlaat en -uitlaat is onderskeidelik 1100 en 400 Kelvin en Die kragopwekking is teen die tempo 4.6 Mega Watt en hittelekkasies is teen 'n tempo van 300 kiloJoule/sekondes deur die turbineomhulsel. Bereken massavloeitempo van die gas deur die turbine. (HEK-17-STEL-2)

Oplossing: Cp = 1 kJ/kgK, V1 =V2, T1 = 1100 K, T2 = 400 K, Drywing = 4600 kW

Hitteverlies van turbine-omhulsel is 300 kJ/s = Q

Volgens Steady Flow energievergelyking

[latex]\dot{m}h_1+Q=\dot{m}h_2+W[/latex]

[latex]\\\dot{m}h_1+Q=\dot{m}h_2+W\\ \\\dot{m}[h_1-h_2]=W-Q\\ \\\dot{m}C_p[T_1-T_2]=W-Q\\ \\\dot{m}=\frac{W-Q}{C_p[T_1-T_2]}=\frac{4600+300}{1100-400}=7\;\frac{kg}{s}[/latex]

FAQ

Hoekom is massavloeitempo belangrik?

Ans: Massavloeitempo is belangrik in die wye reeks veld wat vloeistof insluit dinamika, apteek, petrochemikalieë, ens. Dit is belangrik om te verseker dat regte vloeistof met verlangde eienskappe na die verlangde plek vloei. Dit is belangrik vir die handhawing en beheer van die kwaliteit van vloeistof wat vloei. Die akkurate metings daarvan verseker die veiligheid van werkers wat in 'n gevaarlike en gevaarlike omgewing werk. Dit is ook belangrik vir goeie masjienwerkverrigting en doeltreffendheid en omgewing.

Massavloeitempo van water

Massavloeitempo word deur die vergelyking gegee

[latex]\dot{m}=\rho AV[/latex]

Digtheid van water is 1000 kg/m3

[latex]\dot{m}=1000AV[/latex]

Massavloeitempo van lug

Massavloeitempo word deur die vergelyking gegee

[latex]\dot{m}=\rho AV[/latex]

Digtheid van lug is 1 kg/m3

[latex]\dot{m}=AV[/latex]

Hoe om massavloeitempo uit entalpie te kry?

Hitte-oordrag in vloeistof en termodinamika word deur die volgende vergelyking gegee

[latex]Q=\dot{m}h[/latex]

Waar Q = hitte-oordrag, m = massavloeitempo, h = verandering in entalpie Vir konstante hitte wat verskaf of verwerp word, is entalpie omgekeerd eweredig aan massavloeitempo.

Hoe om massavloeitempo van Velocity te kry?

In hidrodinamiese kan die massavloeitempo afgelei word van volumevloeitempo met behulp van Kontinuïteitsvergelyking.

Die kontinuïteitsvergelyking word gegee deur

Q = AV

waar,

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Vermenigvuldiging van die kontinuïteitsvergelyking met die digtheid van die vloeistof wat ons kry,

[latex]\dot{m}=\rho AV[/latex]

Massavloei meter
Beeldkrediet: Julius Schröder afgeleide werk: Regi51Luftmassenmesser2 1CC BY-SA 3.0

Kan massavloeitempo negatief wees

Die grootte van massavloeitempo kan nie negatief wees nie. As ons die massavloeitempo met negatiewe teken voorsien word, dui dit gewoonlik aan dat die rigting van massavloei omgekeer is as die rigting wat in ag geneem word.

Massavloeitempo vir 'n ideale saampersbare gas

Lug word aanvaar as 'n ideale saampersbare gas met Cp = 1 kJ/kg. K.

Massavloeitempo word deur die vergelyking gegee

[latex]\dot{m}=\rho AV[/latex]

Digtheid van lug is 1 kg/m3

[latex]\dot{m}=AV[/latex]

Hoe kan ek die massavloei van 'n verkoelingsvloeistof R 134a en sy temperature in 'n huishoudelike vrieskas vind. Hoe kan ek dit vind?

Gestel die huishoudelike vrieskas werk op 'n dampkompressie-siklus, om die massavloeitempo van die koelmiddel R-134a uit te vind, moet ons vind:

  1. Netto verkoelingskapasiteit of effek – gewoonlik gegee vir daardie spesifieke model vrieskas.
  2. Kompressor inlaatdruk en temperatuur
  3. Kompressor uitlaat Druk en temperatuur
  4. Temperatuur en druk by die inlaat van verdamper
  5. Temperatuur en druk by die uitlaat van kondensor
  6. Vir Ph-grafiek vind entalpie by al die bogenoemde punte.
  7. Netto verkoelingseffek = massavloeitempo * [h1 - h2]

Wat is die verband tussen druk en massavloeitempo Verhoog die massavloeitempo as daar 'n druktoename is en neem die massavloeitempo af as daar 'n drukafname is?

Laat,

L = lengte van pyp

V = Snelheid van vloei van vloeistof

μ = dinamiese viskositeit van die vloeistof

d = deursnee van pyp

Volgens Hagen Poiseuille-vergelyking

[latex]\Delta P=\frac{32\mu lV}{d^2}[/latex]

Vermenigvuldig teller en noemer met ρA

[latex]\Delta P=\frac{32\mu lV\rho A}{\rho Ad^2}[/latex]

[latex]\Delta P=\frac{32\nu \dot{m}l}{\frac{\pi}{4}d^2*d^2}[/latex]

[latex]\Delta P=\frac{40.743\nu \dot{m}l}{d^4}[/latex]

waar, ν = kinematiese viskositeit = μ/ρ

Dus, soos die drukverskil toeneem, neem die massavloeitempo toe en omgekeerd.

Vir 'n konvergente spuitstuk as die uittreedruk minder as die kritieke druk is, wat sal dan die massavloeitempo wees?

Soos per beskryf situasie, spuitstuk se uitlaat snelheid is

[latex]C_2=\sqrt{\frac{2n}{n+1}P_1V_1}[/latex]

Massavloeitempo sal wees

[latex]\dot{m}=\frac{A_2C_2r^\frac{1}{n}}{V_2}[/latex]

Waar

A1, A2 = Inlaat- en uitlaatarea van spuitstuk

C1, C2 = Inlaat- en uitgangsnelheid van spuitstuk

P1, P2 = Inlaat- en uitlaatdruk

V1, V2 = Volume by Inlaat en Uitlaat van spuitstuk

r = Drukverhouding =P2/P1

n = Uitbreidingsindeks

Hoekom is massavloeitempo ρVA maar volumetriese vloeitempo is AV?

In hidrodinamiese, kan die massa-vloed afgelei word van volumevloeitempo met behulp van Kontinuïteitsvergelyking.

Die kontinuïteitsvergelyking word gegee deur

Q =AV

waar,

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Deur die kontinuïteitsvergelyking met die digtheid van die vloeistof te vermenigvuldig, kry ons die massavloeitempo,

[latex]\dot{m}=\rho AV=\rho Q[/latex]

waar,

ρ = Digtheid van die vloeistof

Hoe word die Coriolis-beginsel gebruik om massavloei te meet?

'n Coriolis massavloeimeter werk op die beginsel van die Coriolis-effek en dit is ware massameters omdat hulle die massatempo van vloei direk meet eerder as om die volumetriese vloeitempo te meet en dit in die massavloeitempo om te skakel.

Coriolis meter werk lineêr, Intussen is geen aanpassings noodsaaklik vir die verandering van vloeistof eienskap. Dit is onafhanklik van vloeistof eienskappe.

Bedryfsbeginsel: 

Die vloeistof word toegelaat om deur 'n U-vormige buis te vloei. 'n Ossillasie-gebaseerde opwekkingskrag word op die buis gebruik, wat dit laat ossilleer. Die vibrasie veroorsaak dat die vloeistof draai of rotasie aan die pyp veroorsaak as gevolg van Coriolis-versnelling. Coriolis-versnelling werk teenoorgestelde opwekkingskrag. Die gegenereerde draai lei tot 'n tydsvertraging in vloei tussen die in- en uitgangskant van die buis, en hierdie Lag of faseverskil is eweredig aan die massavloeitempo.

Wat is die verband tussen massavloeitempo en volumevloeitempo?

In hidrodinamiese, die massa vloeitempo kan afgelei word van volumevloeitempo met behulp van kontinuïteitsvergelyking.

Die kontinuïteitsvergelyking word gegee deur

Q = AV

waar,

A = Dwarssnitoppervlakte

V = Snelheid van vloei van vloeistof

Vermenigvuldig die kontinuïteitsvergelyking met digtheid van die vloeistof wat ons kry,

[latex]\dot{m}=\rho AV=\rho Q[/latex]

waar,

ρ = Digtheid van die vloeistof

Wat is die formule om massavloeitempo in 'n waterverkoelde kondensor te bepaal?

Laat,

h1 = entalpie van water by inlaat van die kondensor

T1 = Temperatuur van water by inlaat van die kondensor

h2 = entalpie van water by uitgang van die kondensor

T2 = Temperatuur van water by uitgang van die kondensor

Cp = Spesifieke hitte van water by konstante druk

Krag van die kondensor,

[latex]\\P=\dot{m}[h_1-h_2]\\ \\\dot{m}=\frac{P}{h_1-h_2}\\ \\\dot{m}=\frac{P}{C_p[T_1-T_2]}[/latex]

Hoe vind jy massavloei met temperatuur en druk?

Laat,

L = lengte van pyp

V = Snelheid van vloei van vloeistof

μ = dinamiese viskositeit van die vloeistof

d = deursnee van pyp

Volgens Hagen Poiseuille-vergelyking

[latex]\Delta P=\frac{32\mu lV}{d^2}[/latex]

Vermenigvuldig teller en noemer met ρA

[latex]\Delta P=\frac{32\mu lV\rho A}{\rho Ad^2}[/latex]

[latex]\Delta P=\frac{32\nu \dot{m}l}{\frac{\pi}{4}d^2*d^2}[/latex]

[latex]\Delta P=\frac{40.743\nu \dot{m}l}{d^4}[/latex]

waar, ν = kinematiese viskositeit = μ/ρ

Dus, soos die drukverskil toeneem, neem m toe.

Volgens Steady Flow energievergelyking

[latex]\\\dot{m}h_1\pm Q=\dot{m}h_2\pm W\\ \\\dot{m}(h_1-h_2)=W\pm Q\\ \\\dot{ m}C_p(T_1-T_2)=W\pm Q[/latex]

Hoekom in verstikte vloei beheer ons altyd stroomaf druk terwyl die maksimum massavloeitempo afhanklik is van stroomop druk

Dit is onmoontlik om verstikte massavloei te reguleer deur die stroomafdruk te verander. Wanneer soniese toestande die keel bereik, kan drukversteurings wat veroorsaak word as gevolg van gereguleerde stroomafdruk nie stroomop voortplant nie. U kan dus nie die maksimum vloeitempo beheer deur die stroomaf-terugdruk vir 'n verstikte vloei te reguleer nie.

Wat is die gemiddelde vloeistofmassavloeitempo van water in pype met deursnee 10cm, vloeisnelheid is 20 m/s.

In Hidrodinamika

[latex]\\\dot{m}=\rho AV \\\dot{m}=1000*\frac{\pi}{4}*0.1^2*20\\ \\\dot{m}=157.08 \;\frac{kg}{s}[/latex]

Om te weet oor polytropiese proses (kliek hier)en Prandtl Nommer (Kliek hier)

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo