Conţinut
- Formula de viteză superficială
- Velocity superficial este o estimare convenabilă
- Dinamica fluidelor: viteză versus debit
- Calculul eșantionului: viteza fluidului superficial
Când proiectați un sistem pentru a muta lichidele - spuneți, un sistem de extracție a gazelor naturale - este esențial să știți cât de rapid curge fluidul cu care lucrați. Viteza fluxului superficial (alias viteza superficiala a lichidului sau viteza superficiala a gazului) este un mod de estimare a vitezei cu care a fluid (adică gaz sau lichid) trece printr-un obiect.
Calcularea vitezei superficiale este relativ ușoară după ce cunoașteți formula și măsurătorile necesare. Citiți mai departe pentru a afla mai multe despre presupunerile care stau la baza vitezei superficiale și cum să o calculați singur.
Formula de viteză superficială
Viteza superficială a gazului (denumită, de asemenea, viteza de curgere superficială) este o estimare a vitezei în care trece un fluid printr-un obiect (de exemplu, o conductă) sau un mediu poros (de exemplu pietriș). Se calculează folosind următoarea formulă:
u__s = Q / A
Velocity superficial este o estimare convenabilă
În lumea reală, majoritatea debitelor nu sunt uniforme - aerul este format din mai multe gaze cu particule solide minuscule suspendate în ea. Sondele de petrol extrag de obicei un amestec de ulei, apă și gaz natural toate simultan. Aceste fluide care curg împreună, formate din mai multe componente, sunt numite multifazic fluxurile.
Viteza fluxului superficial ignoră celelalte faze pentru a estima viteza fazei care vă interesează.
Dinamica fluidelor: viteză versus debit
Să zicem că ești peisagist într-o zonă foarte ploioasă. Ca atare, este important ca orice pat de grădină pe care îl puteți construi să aibă drenaj excelent pentru a preveni inundațiile. Când construiți unul dintre aceste paturi, este mai important să știți: viteza superficială a apei în sol sau debitul apei prin sol? Este debitul, așa cum vom vedea mai jos.
viteză (sau viteza superficiala) a unui fluid este o măsură a viteza și direcția medie particulele fluidului se mișcă. Răspunde la întrebarea „cât de repede?” Este un parametru important atunci când se folosește un fluid pentru a genera forță, deoarece forța crește cu viteza. Aerul care iese din duză trebuie să se miște rapid pentru a vă sufla apa de pe mâini. Cantitatea totală de aer care iese din mașină în timp nu contează de fapt, în ceea ce privește uscarea.
curgere (alias debitul) este o măsurare a volumului unui fluid care se deplasează între două locuri în timp. Cu alte cuvinte, răspunde la întrebarea „cât de mult și cât de repede?” Fluxul este ceea ce trebuie să știți când vă interesează câte butoaie de petrol ieșiți din instalația de foraj în fiecare zi. Sau câtă apă poate cădea pe grădina ta și cât de repede fără să o inunde.
Calculul eșantionului: viteza fluidului superficial
Un inginer proiectează un uscător de mâini și știe că are nevoie de aer pentru a ieși dispozitivul cu o viteză de aproximativ 30 de metri / secundă pentru a bate eficient apa fără piele. Prototipul ei actual mișcă 0,4 metri cubi / secundă de aer printr-o duză cu o secțiune transversală de aproximativ 0,0002 metri pătrați - va ieși aerul din duză la viteză suficientă?
us = _Q / A
_us = (15 m.)3/ s) / 0,4 m2
u__s = 37,5 m / s
37,5 metri / secundă este mai rapid decât 30 de metri / secundă și se află în același teren de joc - este un prototip promițător!