W artykule omówimy temat „Przepływ objętościowy z ciśnieniem” i związane z nim fakty oraz ich związek, który ma zastosowanie w dziedzinie inżynierii.
W systemie rurociągów ciśnienie związane z wewnętrzną siłą netto przyłożoną prostopadle do osi rury lub kanału oraz objętościowe natężenie przepływu oznacza stan wewnętrzny związany z objętością substancji ciekłej w rurociągu lub kanale gdzie siła jest przykładana równolegle do rury lub kanału instalacji rurowej. Dla obu warunków siła jest przykładana z zewnątrz do obiektu.
Źródło zdjęcia: Wikimedia Commons
Objętościowe natężenie przepływu:
W systemie orurowanie przepływu objętościowego stawka jest bardzo ważnym czynnikiem. Za pomocą wolumetrycznego natężenia przepływu moglibyśmy z łatwością podsumować stan wewnętrzny systemu rurociągów.
W stanie wewnętrznym rury lub kanału objętość substancji płynnej przemieszcza się w obszarze przekroju poprzecznego rury lub kanału w określonym czasie w pewnych standardowych warunkach, w których temperatura i ciśnienie pozostają niezmienione.
Credit Image - Wikimedia Commons
Przeczytaj Więcej Przepływ objętościowy: to wszystko ważne pojęcie
Wzór:
Wzór na objętościowe natężenie przepływu w instalacji rurowej to:
Strumień objętości = (Prędkość przepływu cieczy) *(Powierzchnia przekroju rury lub kanału)
Forma matematyczna natężenia przepływu objętościowego systemu rurociągów to:
Q = vA
Gdzie,
Q = Przepływ objętościowy substancji płynnej
v = Prędkość substancji płynnej
A = Pole przekroju poprzecznego rury lub kanału
Innymi słowy moglibyśmy to wyrazić,
Przepływ objętościowy to stosunek zmian objętości do zmian w czasie.
Wzór:
Wzór na objętościowe natężenie przepływu to:
Przepływ objętościowy = zmiana objętości/zmiana w czasie
Można to wyrazić jako:
Q = dV/dt
Jednostką tego parametru jest metr sześcienny na sekundę. Wymiar można zapisać dla objętościowego natężenia przepływu, L3T-1.
Nacisk:
W układzie SI parametr ciśnienia jest mierzony jednostkami: Newton na metr kwadratowy, Newton na milimetr kwadratowy, Meganewton na metr kwadratowy, kilo Newton na metr kwadratowy. Ale czasami do pomiaru większej ilości stosuje się większe ciśnienie lub bar. Najczęściej używaną jednostką używaną do pomiaru ciśnienia jest Pascal.
Ciśnienie, które można zdefiniować dla systemu rurociągów, jest siłą netto przyłożoną prostopadle do osi rury lub kanału w określonym obszarze w standardowym czasie.
Credit Image - Wikimedia Commons
Równanie ciśnienia:
Wzór na ciśnienie można zapisać jako:
Ciśnienie = przyłożona siła netto / Pole przekroju poprzecznego rury lub kanału
Nacisk można matematycznie wyrazić jako:
P = M/A
Gdzie,
P = ciśnienie
F= Siła netto przyłożona do rury lub kanału
A = Pole przekroju poprzecznego
1 Pa = 1 N/metr kwadratowy i
1 kPa = 1 KN/metr kwadratowy
Zależność od ciśnienia przepływu objętościowego:
W układzie otwartym, gdy substancja płynna jest przemieszczana ruchem z jednego miejsca do drugiego w określonym obszarze o ustalonej temperaturze. Jeśli w tym czasie siła wypadkowa jest przyłożona równolegle do rury lub powstaje ciśnienie w kanale.
Zależność ciśnienia od objętościowego natężenia przepływu można zapisać jako:
F = Q/t
Gdzie, F = Przepływ substancji płynnej
Q = Ilość płynącej substancji płynnej w systemie rurociągów
t = czas potrzebny na przepływ
Zależność między objętościowym natężeniem przepływu a ciśnieniem wynosi wprost proporcjonalne. Oznacza to, że zwiększenie ciśnienia oznacza większe natężenie przepływu objętościowego, a zmniejszenie ciśnienia oznacza mniejsze natężenie przepływu objętościowego.
Przepływ można podzielić na dwa rodzaje ciśnienia,
Przepływ laminarny
Przepływ turbulentny
Przepływ laminarny:
Przepływ laminarny można zdefiniować jako cząstki obecne w substancji płynnej przechodzą określoną ścieżką w określonym obszarze iw pewnych standardowych warunkach.
Przepływ turbulentny:
Przepływ turbulentny można zdefiniować, jako że cząstki obecne w substancji płynnej przechodzą nie określoną ścieżką i krzyżują się ze sobą w określonym obszarze iw pewnych standardowych warunkach.
Credit Image - Wikipedia
Równanie przepływu objętościowego z ciśnieniem:
Temat równania objętościowego natężenia przepływu z ciśnieniem otrzymujemy bardzo jasne pojęcie z równania Bernoulliego.
równanie Bernoulliego: Gdy nieściśliwa substancja płynna przepływa określoną ścieżką w określonym obszarze w ustalonym czasie, cząsteczka płynnej substancji zawierającej energię pozostaje stała.
Wyrażenie matematyczne dla Równanie Bernoulliego podano poniżej,
Równanie (1) stosuje się tylko dla idealnej nieściśliwej substancji płynnej.
hL = Strata energii na odcinkach od 1 do 2.
Równanie (2) ma zastosowanie do rzeczywistej substancji płynnej.
Oblicz strumień objętości przy ciśnieniu:
Teraz zrozumiemy ten temat za pomocą niektórych problemów.
Problem: Soumen ma hobby ogrodnicze. Codziennie dostarcza wodę do swojego ogrodu rurą wodociągową, która jest doprowadzona do jego domu. Szybkość objętości rury, za pomocą której podaje wodę, wynosi 40 metrów sześciennych na sekundę. Średnica rury wynosi 5 metrów. Teraz oblicz prędkość rury.
Rozwiązanie: Podane dane to d = 5 metrów, r = 5/2 = 2.5 metra.
Wiemy to,
V = Ah = Reklama
Δ V = AΔd
Δ V/Δt = AΔd/Δt = A xv
40m3/s = π x (2.5)2 xv
[40 = 5 π xv
v = 40/5 x π = 2.54 m/s
Tak więc prędkość rury wynosi 2.54 metra na sekundę.
Przepływ objętościowy a ciśnienie:
Tutaj omówimy temat przepływu objętościowego w funkcji ciśnienia. Te oba tematy służą do zrozumienia wewnętrznego stanu systemów rurowych, a także pomagają w płynnym przebiegu procesu.
| Strumień objętości | Nacisk | |
| Związek z prędkością | Zależność między objętościowym natężeniem przepływu a prędkością jest wprost proporcjonalna. Oznacza to, że jeżeli wartość prędkości wzrasta, to wzrasta również wartość strumienia objętościowego, a jeżeli wartość prędkości maleje, to zmniejsza się również wartość strumienia objętościowego w rurze lub kanale. | Związek z ciśnieniem i prędkością jest wprost odwrotnie proporcjonalny. Oznacza to, że wartość prędkości wzrasta, to wartość ciśnienia maleje, a jeśli prędkość maleje, to wzrasta wartość ciśnienia w rurze lub kanale instalacji rurowej. |
| Klasyfikacja | Rodzaje przepływu objętościowego to: 1. Miernik wirów 2. Miernik ultradźwiękowy 3. Miernik turbiny 4. Miernik magnetyczny | Rodzaje nacisku to: 1. Ciśnienie manometru 2. Ciśnienie absolutne 3.Ciśnienie atmosferyczne 4. Uszczelnione ciśnienie lub podciśnienie |
| Wymiary | Wymiar przepływu cieczy to M0L3T-1. | Wymiar ciśnienia to ML-1T-2. |
| Stan wewnętrzny | Natężenie przepływu objętościowego służy głównie do zrozumienia, jaka objętość znajduje się wewnątrz rury lub kanału w danym czasie. | Ciśnienie oznacza cząsteczki obecne w rurze. |
| Formuła | Wzór na objętościowe natężenie przepływu to: Przepływ objętościowy = (Prędkość przepływu substancji płynnej) *(Powierzchnia przekroju rury lub kanału) | Formuła ciśnienia to: Ciśnienie = przyłożona siła netto / Pole przekroju poprzecznego rury lub kanału |
| Urządzenia pomiarowe | Wartość natężenia przepływu objętościowego jest mierzona przez przyrządy, 1. Anemometr 2. Elektromagnetyczny 3. Ultradźwiękowy 4. Płynna dynamika 5. Miernik przepływu masy 6. Pozytywne przemieszczenie przepływomierz 7. Typ przeszkody 8. Wnioskowanie | Przyrządem pomiarowym ciśnienia jest, 1. manometr 2. Manometr 3.Rura ciśnieniowa 4.Barometr 5.Mikrometr 6. Miernik Bourdona 7.Pezometr |
Przeczytaj Więcej Ciśnienie manometryczne: jego ważne właściwości z 30 często zadawanymi pytaniami
Czy przepływ objętościowy zmienia się wraz z ciśnieniem?
Związek między wolumetrycznym Przepływ a ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne. Gdy substancja ciekła jest przepompowywana w określone miejsce, w tym czasie ciśnienie wewnątrz rurociągu wzrasta, w tym samym czasie zmniejsza się przepływ objętościowy.
Tak, przepływ objętościowy zmienia się wraz z ciśnieniem.
Spadek ciśnienia przepływu objętościowego:
W przepływ laminarny powstają warunki spadku ciśnienia w strumieniu objętościowym. Jeśli spadek ciśnienia jest większy niż przepływ objętościowy, jest również większy. Spadek ciśnienia i przepływ objętościowy są od siebie zależne.
Strumień objętości: Objętość substancji płynnej pozostaje niezmieniona podczas ruchu.
Załóżmy, że ogromna ilość ciała wielkości fizycznych zostaje zamieniona w ciało o mniejszych wielkościach fizycznych, a w rezultacie ilość objętości, która jest obecna w nowym przekształconym ciele fizycznym, jest również obecna w małej części nowego ciała fizycznego , jeśli części ciał są zbierane razem, a następnie jeśli są dodawane, całkowita objętość ciała pozostaje taka sama.
Spadek ciśnienia: Spadek ciśnienia w substancji płynnej można wyjaśnić jako różnicę między całkowitymi ciśnieniami w dwóch punktach, przez które płyn jest przenoszony jako sieć.
Credit Image - Wikimedia Commons
Spadek ciśnienia lub strata ciśnienia ma związek z Wachlowaniem stopień tarcia f jest,
hf = 2f*l/d*v2/g
W alternatywny sposób spadek ciśnienia można zapisać jako,
P=2f*L/D*ρV2
Cześć..Jestem Indrani Banerjee. Ukończyłem studia licencjackie na kierunku inżynieria mechaniczna. Jestem osobą pełną entuzjazmu i pozytywnie nastawioną do każdego aspektu życia. Lubię czytać książki i słuchać muzyki.