תוֹכֶן
- נוסחת המהירות השטחית
- מהירות שטחית היא הערכה נוחה
- דינמיקה של נוזלים: מהירות לעומת זרימה
- חישוב לדוגמא: מהירות נוזלית שטחית
כשאתם מעצבים מערכת שתעביר נוזלים מסביב - נניח, אסדת שאיבת גז טבעי - חיוני לדעת כמה מהר הנוזל שאתם עובדים איתו זורם בצינורות. מהירות זרימה שטחית (aka מהירות נוזלית שטחית או מהירות גז שטחית) היא דרך להעריך את המהירות שבה א נוזל (כלומר גז או נוזל) עוברים דרך חפץ.
חישוב המהירות השטחית הוא קל יחסית ברגע שאתה מכיר את הנוסחה ואת המדידות הנדרשות. המשך לקרוא כדי ללמוד עוד על ההנחות העומדות בבסיס המהירות השטחית וכיצד לחשב זאת בעצמך.
נוסחת המהירות השטחית
מהירות גז שטחית (המכונה גם מהירות זרימה שטחית) היא הערכה של כמה מהר נוזל עובר דרך עצם (למשל צינור) או מדיום נקבובי (למשל חצץ). זה מחושב באמצעות הנוסחה הבאה:
u__s = ש / א
מהירות שטחית היא הערכה נוחה
בעולם האמיתי, מרבית הזרימות אינן אחידות - האוויר מורכב מגזים מרובים עם חלקיקים מוצקים זעירים תלויים בתוכו. בארות שמן בדרך כלל מחלצות תערובת של שמן, מים וגז טבעי בבת אחת. נוזלים אלה הזורמים יחד, המורכבים מכמה רכיבים, נקראים רב-שלבי זורם.
מהירות הזרימה השטחית מתעלמת מהשלבים האחרים כדי לאמוד רק את מהירות השלב בו אתם מעוניינים.
דינמיקה של נוזלים: מהירות לעומת זרימה
נניח שאתה גינון באזור מאוד גשום. כיוון שכך, חשוב כי לכל מיטות הגן שתוכלו לבנות יהיו ניקוז מעולה למניעת שיטפונות. כשאתה בונה אחת מהמיטות האלה, מה שחשוב לך יותר לדעת: מהירות שטחית של מים באדמה או קצב זרימת המים דרך האדמה? זהו קצב הזרימה, כפי שנראה בהמשך.
ה מהירות (או מהירות שטחית) של נוזל הוא מדד של מהירות וכיוון ממוצע חלקיקי הנוזל זזים. זה עונה על השאלה "כמה מהר?" זהו פרמטר חשוב כאשר משתמשים בנוזל לייצור כוח, מכיוון שהכוח גדל במהירות. האוויר היוצא מהזרבוב צריך לנוע במהירות כדי לפוצץ מים מהידיים. כמות האוויר הכוללת היוצאת מהמכונה לאורך זמן לא ממש משנה, בכל מה שקשור לייבוש.
זרימה (aka קצב זרימה) היא מדידה של נפח הנוזל הנע בין שני מקומות לאורך זמן. במילים אחרות, זה עונה על השאלה "כמה וכמה מהר?" הזרימה היא מה שאתה צריך לדעת כשאתה מעוניין בכמה חביות נפט שאתה יוצא מהמתקן הקידוח שלך בכל יום. או כמה מים יכולים ליפול על הגינה שלך וכמה מהר בלי להציף אותה.
חישוב לדוגמא: מהירות נוזלית שטחית
מהנדסת מעצבת מייבש ידיים, והיא יודעת שהיא זקוקה לאוויר כדי לצאת מהמכשיר במהירות של כ 30 מטר / שנייה בכדי להפיג ביעילות מים נטולי עור. אב הטיפוס הנוכחי שלה זז 0.4 קוב / שנייה של אוויר דרך זרבובית עם שטח חתך של כ- 0.0002 מ"ר - האם האוויר ייצא מהזרבוב במהירות מספקת?
us = _Q / א
_us = (15 מ ')3/ שניות / 0.4 מ '2
u__s = 37.5 מטר / שניה
37.5 מטר / שנייה מהירים יותר מ -30 מטר / שנייה, והיא נמצאת באותו שטח-זה אב טיפוס מבטיח!