Volumetriese vloeitempo: 7 belangrike konsepte

Volume vloeitempo

Die volumetriese vloeitempo (volumevloeitempo, tempo van vloeistofvloei) word gedefinieer as die vloeistofvolume wat per tydseenheid deur vloeistofvloeiende liggaam soos pype, kanaal, rivierkanaal ens. In hidrometrie word dit as ontlading erken.

Oor die algemeen word die volumevloeitempo aangedui deur die simbool Q of V. Die SI-eenheid is m3/s. Die kubieke sentimeter per minuut word ook gebruik as eenheid van volumevloeitempo in kleinskaalse vloei

Volumetriese vloeitempo word ook gemeet in ft3/s of liter/min.

Volumetriese vloeitempo is nie soortgelyk aan volumetriese vloed nie, soos 'n begrip deur Darcy se wet en getoon deur die simbool q, die eenhede van m3/ (m2·s), dit wil sê m·s-1(snelheid). In berekening, die integrasie van vloed oor area bereken die volumetriese vloeitempo.

Volumetriese vloeitempo
Volume vloeitempo

Intussen is dit skalêre hoeveelheid, aangesien dit slegs die tydafgeleide van volume is. Die variasie in volumevloei deur 'n area sal nul wees vir 'n bestendige toestandvloeisituasie.

Volumetriese vloeitempo vergelyking

Volumetriese vloeitempo druk die volume uit wat daardie molekules in 'n vloeistofvloei in 'n gegewe tyd beset.

Q (V) = A v

Die gegewe vergelyking is slegs geldig vir plat, vlakke deursnee. Oor die algemeen, in geboë oppervlak blyk die vergelyking oppervlakintegrale te wees.

Q (V) = volumetriese vloeitempo (in m3/s), l/s, l/min (LPM)

A – Dwarssnitoppervlakte van pyp of 'n kanaal (m2)

v – Snelheid (m/s, m/min, fps, fpm ens.

Aangesien gasse saamdrukbaar is, is volumetries vloeitempo's kan aansienlik verander wanneer dit aan druk onderwerp word of temperatuurvariasies; daarom is dit belangrik om termiese toerusting of prosesse en chemiese prosesse te ontwerp.

Volumetriese vloeitempo simbool

Die simbool van die volumetriese vloeitempo word gegee as V of Q

Volumetriese vloeitempo-eenhede

Die eenheid van volumetriese vloeitempo word gegee as (in m3/s), l/s, l/min (LPM), cfm, gpm

Volumetriese vloeitempo tot massavloeitempo

Die variasie tussen massavloei en volumetriese vloei hou verband met die digtheid van wat jy beweeg. Ons fokus op watter een ons fokus op word bepaal deur die kommer van die probleem. Byvoorbeeld, as ons 'n stelsel ontwikkel vir gebruik in 'n hospitaal, kan dit bewegende water of bewegende bloed wees. Aangesien bloed digter as water is, sal dieselfde volumetriese vloei 'n hoër massavloei tot gevolg hê as die vloeistof bloed was as wanneer dit water was. Omgekeerd, as die vloei daartoe lei dat 'n spesifieke hoeveelheid massa in 'n spesifieke tyd beweeg word, sal meer water as bloed beweeg word.

Volumetriese vloeitempo tot snelheid

As ons die volumetriese vloei-eenheid sien, is dit m3/s, en die eenheid van snelheid is m/s. So as ons volumetriese vloeitempo in snelheid wil omskakel. Ons deel die volumetriese vloeitempo deur die deursnee-area waaruit vloeistof vloei. Hier moet ons 'n oppervlakte neem van 'n deursnee van die pyp waaruit vloeistof vloei.

Kortom, as ons 'n snelheid uit volumetriese vloei wil vind, moet ons die volumetriese vloei verdeel deur die deursnee-area van die pyp of kanaal waaruit dit vloei.

Eenheid van volumetriese vloei m3/s

Eenheid van oppervlakte m2

Eenheid van snelheid =

Eenheid van snelheid =(m^3/s)/m^2 =m/s

Volumetriese vloeitempo tot molêre vloeitempo

Jy weet Molêre vloeitempo (n) word gedefinieer as die nr. van mol in 'n oplossing/mengsel wat deur die punt van meting per tydseenheid gaan

Terwyl volumetriese vloei (V) tempo die volume vloeistof is wat deur die meetpunt per tydseenheid beweeg.

Beide hierdie is verbind deur 'n vergelyking

? (digtheid van die vloeistof) = n/V

vrae

Wat word bedoel met vloeitempo?

Kom ons moet eers weet dat daar twee tipes is vloeitempos: massa en volumetries.

Beide vloeitempo's word gebruik om te weet hoeveel vloeistof per tydseenheid deur 'n pypgedeelte gaan. Die massa vloeitempo meet die vloeiende massa, en die volumetriese vloeitempo meet die volume vloeiende vloeistof.

As die vloeistof nie saamdrukbaar van aard is nie, soos vloeibare water onder normale toestande, is beide hoeveelhede proporsioneel, wat die vloeistof se digtheid gebruik.

Hierdie vloeitempo's is nuttig in baie belangrike vloeistof dinamika berekeninge, so ek is verheug oor een van die toepassings: kontinuïteitsvergelyking.

Die kontinuïteitsvergelyking sê in 'n pyp met waterdigte mure waar 'n onsamedrukbare vloeistof vloei, die volumetriese vloeitempo is konstant in al die pypafdelings.

Vloeitempo-berekening met behulp van druk

In gevalle soos vloeispuitpunte, venturi en opening, is die vloei afhanklik van ΔP (P1-P2) deur die vergelyking:

Q = CD π/4 D22 [2(P1-P2) / ρ(1 – d4)]1 / 2

Waarokal:

Q  -> vloei in m3/s

CD –> ontladingskoëffisiënt = A2/A1

P1 en P2 –> in N/m2

ρ –> vloeistofdigtheid in eenheid kg/m3

D2 –> Die binnedeursnee van spuitpunte (in m)

D1 –> Die inlaat- en uitlaatpyp deursnee (in m)

en d = D2/D1 deursneeverhouding

Kan ek twee verskillende volumetriese vloeitempo van dieselfde gas byvoeg wat uit twee verskillende pype gekom het en by verskillende toestande gemeet is?

As ons verskeie situasies oorweeg, is die antwoord ja. Kom ons kyk wat daardie situasies is? Die druk in die pypleiding moet relatief minimaal wees. Daar is geen verandering in digtheid as gevolg van drukvariasie nie. Die vloeimeettoestel moet ver van die pyp se aansluiting geïnstalleer word om bekdrukinterferensie te vermy.

Wanneer sal die maksimum volumetriese vloeitempo deur 'n pomp plaasvind, En hoekom?

As ons 'n sentrifugale pomp oorweeg, is die pomp se volumetriese vloeitempo direk eweredig aan die waaier se spoed en 'n kubus van waaierdeursnee. Dus, as ons die spoed vir 'n gegewe pomp verhoog, sal ons 'n hoë vloeitempo kry. Andersins, as ons op deursnee konsentreer, kan ons 'n groot pomp installeer om 'n hoë vloeitempo te kry. Dit is ook moontlik om 'n hoë vloeitempo te kry deur verskeie pompe parallel te installeer. Onthou elke pomp moet dieselfde kop by die afvoer ontwikkel; anders kan terugvloei na 'n ander pomp voorkom.

Maar al daardie oplossings is gebaseer op teoretiese oorwegings. As jy veronderstel is om dit in 'n werklike aanleg te doen, moet daar baie beperkings wees wat jy moet oorweeg!

Byvoorbeeld, jy moet die koste van 'n pomp, spasieverbruik, ens.

Hoe skakel jy 'n molêre vloeitempo om in 'n volumetriese vloeitempo?

Beide hierdie is verbind deur 'n vergelyking

? (digtheid van die vloeistof) = n/V

Waarom is die inlaat se volumetriese vloeitempo nie gelyk aan dié by 'n uitgang onder bestendige toestande nie?

As die vloei nie saamdrukbaar is en nie reageer nie, kan dit moontlik wees dat volumetriese vloei nie dieselfde is as in inlaat en uitlaat nie. Ander kan wees dat die wet van behoud van massa nagekom moet word.

Is daar 'n verband tussen druk en volumetriese vloeitempo in die lug?

Vir daardie verband kan ons soek na "Hagen-Poiseuille-verwantskap", die pypvloeitempo is verwant aan pypgrootte, die vloeistof eienskappe en ΔP is verduidelik.

Dit is afgelei van Navier-Stokes se vergelykings, dus is dit 'n momentumbalans.

∆P=128μLQ/(πd^4 )

ΔP is die drukval [Pa]

μ is die vloeistofviskositeit [Pa⋅s]

L gelyk aan pyplengte [m]

Q sal die volumevloeitempo in [m3/s] wees

d is die dia van pyp [m]

Waarom neem die kop van 'n pomp af met die volumetriese vloeitempo?

Dit is eintlik makliker om te visualiseer as jy hulle omskakel. As die hoof wat die pomp moet werk teen daal, gaan die volume wat dit ontlaai op (vir 'n sentrifugale pomp teen 'n gegewe spoed).

In wese gee die pomp energie aan die vloeistof teen 'n vaste koers (wat doeltreffendhede vir 'n oomblik ignoreer). Daardie energie kan geproduseer word as potensiële energie (kop) of kinetiese energie (volumetriese vloeitempo), of enige kombinasie tot die totale hoeveelheid energie.

Dit is soortgelyk aan om 'n swaargewig teen 'n oprit op te stoot. Hoe steiler die oprit, hoe minder gewig kan jy dit opstoot.      

Wat is die verskil tussen volumetriese vloed en snelheid in poreuse mediumvloei?

Volumetriese vloed is die volume vloeistof wat in tydeenheid deur 'n eenheidoppervlak vloei, terwyl snelheid die afstand is wat die vloeistof vanaf twee-eenheidtydpunte aflê.

Die eenheid van volumetriese vloed en snelheid is dieselfde.

In die geval van 'n poreuse medium sal die volumetriese vloed minder as of gelyk aan (minder waarskynlik gelyk wees) as die snelheid van die vloei wees, afhangende van die medium se porositeit.

Versnel die waterval in 'n vertikale pyp by g? Ek wil die volumetriese vloeitempo van water aan die onderkant van 'n 85m hoë vertikale pyp bereken?

Dit hang af van die wrywingsfaktor van die pyp. Die wrywingsfaktor hang af van die ruheid van die pyp en Reynold-getal. Die wrywing is weerstand teen die watervloei. Dit beteken dat wrywing die versnelling verminder. As ons beskou dat wrywing nul is, dan is versnelling gelyk aan g.

'n Deurlopende vloei van water sal langs die pyp gevestig word. Dit sal dus nie saak maak nie, aangesien die gemiddelde snelheid dieselfde sal wees as aan die bokant van die pyp of halfpad.

As jy die volumetriese vloeitempo van water aan die onderkant van die pyp wil bereken, moet jy die snelheid bereken en vermenigvuldig met die pyp se deursnee-area.

as ons wrywing ignoreer, word die gemiddelde snelheid aan die onderkant gegee deur

v=√2gh

Die verlies aan energie kan in die buierige diagram gevind word.

Hoe beïnvloed 'n klep volumetriese vloeitempo sonder om die behoud van massa te skend?

Soos ons weet is volumetriese vloeitempo die vermenigvuldiging van snelheid en deursnee-area waaruit die vloei vloei. In die geval van die klep word die deursnee-area aangetas. Die deursnee-area se verandering verander die snelheid van vloeiende vloeistof, maar die algehele volumevloeitempo bly dieselfde. Die behoud van massa-beginsel is bevredig. Volgens Bernoulli se beginsel weet ons dat die vermindering van kinetiese energie van deursnee-area in drukenergie omgeskakel word.

Oppervlakte, snelheid en druk verhouding

vyand meer artikel kliek hier

Laat 'n boodskap

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

Scroll na bo