Zawartość
- Formuła prędkości powierzchniowej
- Powierzchowna prędkość jest wygodnym oszacowaniem
- Fluid Dynamics: Velocity versus Flow
- Obliczanie próbki: powierzchowna prędkość płynu
Gdy projektujesz system do przemieszczania płynów - powiedzmy, urządzenie do wydobywania gazu ziemnego - bardzo ważne jest, aby wiedzieć, jak szybko płyn, z którym pracujesz, przepływa przez rury. Powierzchniowa prędkość przepływu (znany jako powierzchowna prędkość cieczy lub powierzchowna prędkość gazu) to sposób oszacowania prędkości, z jaką a płyn (tj. gaz lub ciecz) przechodzi przez przedmiot.
Obliczenie prędkości powierzchniowej jest stosunkowo łatwe, gdy znasz wzór i wymagane pomiary. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o założeniach leżących u podstaw prędkości powierzchownej i jak ją obliczyć.
Formuła prędkości powierzchniowej
Powierzchniowa prędkość gazu (zwana też powierzchowną prędkością przepływu) jest oszacowaniem, jak szybko płyn przechodzi przez przedmiot (np. Rurę) lub porowate medium (np. Żwir). Oblicza się go za pomocą następującego wzoru:
u__s = Q / ZA
Powierzchowna prędkość jest wygodnym oszacowaniem
W prawdziwym świecie większość przepływów nie jest jednolita - powietrze składa się z wielu gazów z zawieszonymi w nich drobnymi cząstkami stałymi. Studnie naftowe zwykle wydobywają jednocześnie mieszankę ropy naftowej, wody i gazu ziemnego. Te płynące razem płyny, złożone z kilku składników, są nazywane wielozakresowy płynie.
Powierzchniowa prędkość przepływu ignoruje inne fazy, aby tylko oszacować prędkość fazy, którą jesteś zainteresowany.
Fluid Dynamics: Velocity versus Flow
Załóżmy, że jesteś ogrodnikiem w bardzo deszczowym miejscu. Dlatego ważne jest, aby wszystkie łóżka ogrodowe, które można zbudować, miały doskonały drenaż, aby zapobiec powodziom. Kiedy budujesz jedno z tych łóżek, co jest dla Ciebie ważniejsze: prędkość powierzchniowa wody w glebie lub szybkość przepływu wody przez glebę? To szybkość przepływu, jak zobaczymy poniżej.
The prędkość (lub prędkość powierzchniowa) płynu jest miarą średnia prędkość i kierunek cząsteczki płynu się poruszają. Odpowiada na pytanie „jak szybko?” Jest to ważny parametr, gdy płyn jest używany do generowania siły, ponieważ siła rośnie z prędkością. Powietrze wychodzące z dyszy musi poruszać się szybko, aby przedmuchać wodę z rąk. Całkowita ilość powietrza opuszczającego maszynę w czasie nie ma znaczenia, jeśli chodzi o suszenie.
Pływ (znany jako Przepływ) to pomiar objętości płynu przemieszczającego się między dwoma miejscami w czasie. Innymi słowy, odpowiada na pytanie „ile i jak szybko?” Przepływ jest tym, co musisz wiedzieć, gdy jesteś zainteresowany ilością baryłek ropy wydobywającej się z platformy wiertniczej każdego dnia. Lub ile wody może spaść na ogród i jak szybko, bez zalania go.
Obliczanie próbki: powierzchowna prędkość płynu
Inżynier projektuje suszarkę do rąk i wie, że potrzebuje powietrza, aby wyjść z urządzenia z prędkością około 30 metrów / sekundę, aby skutecznie wyrzucić wodę ze skóry. Jej obecny prototyp porusza 0,4 metra sześciennego powietrza przez dyszę o powierzchni przekroju około 0,0002 metrów kwadratowych - czy powietrze wydostanie się z dyszy z wystarczającą prędkością?
us = _Q / ZA
_us = (15 m3/ s) / 0,4 m2
u__s = 37,5 m / s
37,5 metra na sekundę jest szybsze niż 30 metrów na sekundę i znajduje się na tym samym boisku - to obiecujący prototyp!