Obsah
- Vzorec povrchovej rýchlosti
- Povrchná rýchlosť je pohodlný odhad
- Dynamika tekutín: rýchlosť verzus prietok
- Vzorkový výpočet: povrchová rýchlosť tekutiny
Pri navrhovaní systému na pohyb tekutín okolo - povedzme na ťažbu zemného plynu - je dôležité vedieť, ako rýchlo preteká tekutina, ktorou pracujete, potrubiami. Povrchová rýchlosť toku (aka povrchová rýchlosť kvapaliny alebo povrchová rýchlosť plynu) je spôsob odhadu rýchlosti, akou a tekutina (t. j. plyn alebo kvapalina) prechádza objektom.
Vypočítanie povrchovej rýchlosti je relatívne ľahké, keď už viete vzorec a požadované merania. Čítajte ďalej, aby ste sa dozvedeli viac o predpokladoch, na ktorých je založená povrchová rýchlosť, ao tom, ako ich vypočítať sami.
Vzorec povrchovej rýchlosti
Povrchová rýchlosť plynu (nazývaná tiež povrchová rýchlosť prúdenia) je odhad toho, ako rýchlo tekutina prechádza cez predmet (napr. Potrubie) alebo pórovité médium (napr. Štrk). Vypočítava sa pomocou nasledujúceho vzorca:
u__s = Q /
Povrchná rýchlosť je pohodlný odhad
V skutočnom svete nie je väčšina prúdov rovnomerná - vzduch sa skladá z viacerých plynov a sú v ňom suspendované malé tuhé častice. Ropné vrty zvyčajne extrahujú zmes oleja, vody a zemného plynu naraz. Tieto tekutiny, ktoré tečú spolu, sú zložené z niekoľkých zložiek viacfázové tokov.
Povrchová rýchlosť toku ignoruje ostatné fázy a odhaduje iba rýchlosť fázy, o ktorú sa zaujímate.
Dynamika tekutín: rýchlosť verzus prietok
Povedzme, že ste krajinár vo veľmi daždivej oblasti. Preto je dôležité, aby všetky záhradné postele, ktoré by ste mohli postaviť, mali vynikajúcu drenáž, aby sa zabránilo záplavám. Pri stavbe jedného z týchto postelí je pre vás dôležitejšie vedieť: povrchová rýchlosť vody v pôde alebo prietok vody cez pôdu? Je to prietok, ako uvidíme nižšie.
rýchlosť (alebo povrchová rýchlosť) tekutiny je mierou priemerná rýchlosť a smer častice tekutiny sa pohybujú. Odpovedá na otázku „ako rýchlo?“ Je to dôležitý parameter, keď sa na generovanie sily používa tekutina, pretože sila sa zvyšuje rýchlosťou. Vzduch vychádzajúci z trysky sa musí pohybovať rýchlo, aby z rúk vyfúkol vodu. Pokiaľ ide o sušenie, na celkovom množstve vzduchu vychádzajúceho zo zariadenia v priebehu času v skutočnosti nezáleží.
prietok (aka prietokje meranie objemu tekutiny pohybujúcej sa medzi dvoma miestami v priebehu času. Inými slovami, odpovedá na otázku „koľko a ako rýchlo?“ Prietok je to, čo potrebujete vedieť, keď vás zaujíma, koľko barelov ropy vyťažíte z vrtnej súpravy každý deň. Alebo koľko vody môže spadnúť na vašu záhradu a ako rýchlo bez jej zaplavenia.
Vzorkový výpočet: povrchová rýchlosť tekutiny
Inžinierka navrhuje sušič rúk a vie, že potrebuje vzduch na výstup zo zariadenia rýchlosťou asi 30 metrov za sekundu, aby mohla účinne klepať vodu bez pokožky. Jej súčasný prototyp sa pohybuje 0,4 kubických metrov za sekundu vzduchom cez dýzu s prierezom približne 0,0002 štvorcových metrov - bude vzduch vychádzať z dýzy dostatočnou rýchlosťou?
us = _Q /
_us = (15 m3/ s) / 0,4 m2
u__s = 37,5 m / s
37,5 metrov za sekundu je rýchlejšia ako 30 metrov za sekundu a je v rovnakom balíku - je to sľubný prototyp!