Sisältö
- Pinnallinen nopeuden kaava
- Pintainen nopeus on kätevä arvio
- Nesteen dynamiikka: Nopeus vs. virtaus
- Näytteen laskeminen: Pintainen nesteen nopeus
Kun suunnittelet nesteiden siirtojärjestelmää - esimerkiksi maakaasun poistolaitetta -, on tärkeää tietää, kuinka nopeasti työskentelemäsi neste virtaa putkien läpi. Pintavirtausnopeus (alias pintainen nesteen nopeus tai pinnallinen kaasun nopeus) on tapa arvioida nopeutta, jolla a neste (ts. kaasu tai neste) kulkee esineen läpi.
Pintaisen nopeuden laskeminen on suhteellisen helppoa, kun tiedät kaavan ja vaadittavat mittaukset. Lue lisää saadaksesi tietoa pinnallisen nopeuden taustalla olevista oletuksista ja siitä, kuinka laskea se itse.
Pinnallinen nopeuden kaava
Pintakaasun nopeus (eli pintavirtausnopeus) on arvio siitä, kuinka nopeasti neste kulkee esineen (esim. Putken) tai huokoisen väliaineen (esim. Soran) läpi. Se lasketaan seuraavan kaavan avulla:
u__s = Q /
Pintainen nopeus on kätevä arvio
Todellisessa maailmassa suurin osa virtauksista ei ole tasaisia - ilma koostuu useista kaasuista, joissa on hiukkasia kiinteitä hiukkasia. Öljykaivoista poimitaan tyypillisesti öljyn, veden ja maakaasun seos kerralla. Näitä nesteitä, jotka virtaavat yhdessä, koostuvat useista komponenteista, kutsutaan monifaasisia virtaa.
Pintavirtausnopeus jättää huomioimatta muut vaiheet arvioidaksesi vain sinua kiinnostavan vaiheen nopeuden.
Nesteen dynamiikka: Nopeus vs. virtaus
Oletetaan, että olet maisemoija erittäin sateisella alueella. Sinänsä on tärkeää, että mahdollisesti rakentamissasi puutarhavuoteissa on erinomainen vedenpoisto tulvien estämiseksi. Kun rakennat yhtä näistä sängyistä, mikä on sinulle tärkeämpää tietää: veden pinnallinen nopeus maaperässä tai veden virtausnopeus maaperän läpi? Se on virtausnopeus, kuten näemme alla.
nopeus (tai pinnallinen nopeus) nesteen mitta on keskimääräinen nopeus ja suunta nestehiukkaset liikkuvat. Se vastaa kysymykseen “kuinka nopeasti?” Se on tärkeä parametri, kun nestettä käytetään voiman tuottamiseen, koska voima kasvaa nopeudella. Suuttimesta poistuvan ilman on liikuttava nopeasti puhaltaaksesi vettä käsistäsi. Koneesta ajan kuluessa poistuvan ilman kokonaismäärällä ei ole tosiasiallisesti merkitystä kuivauksen suhteen.
Virtaus (alias virtausnopeus) on mittaus nesteen tilavuudelle, joka liikkuu kahden paikan välillä ajan kuluessa. Toisin sanoen se vastaa kysymykseen “kuinka paljon ja kuinka nopeasti?” Virtaus on se, mitä sinun on tiedettävä, kun olet kiinnostunut siitä, kuinka monta tynnyriä öljyä olet poistumassa porauslaitteestasi päivittäin. Tai kuinka paljon vettä voi pudota puutarhaan ja kuinka nopeasti ilman, että sitä upotetaan.
Näytteen laskeminen: Pintainen nesteen nopeus
Suunnittelija suunnittelee käsinkuivaimen, ja hän tietää, että hän tarvitsee ilmaa laitteen poistumiseen noin 30 metriä sekunnissa nopeudella, jotta se voi tehokkaasti koputtaa vettä, josta ei ole ihoa. Hänen nykyinen prototyyppinsä siirtää 0,4 kuutiometriä sekunnissa ilmaa suuttimen läpi, jonka poikkipinta-ala on noin 0,0002 neliömetriä - poistuuko ilma suuttimesta riittävällä nopeudella?
Us = _Q /
_us = (15 m3/ s) / 0,4 m2
u__s = 37,5 m / s
37,5 metriä sekunnissa on nopeampaa kuin 30 metriä sekunnissa, ja se on samassa ballparkissa - se on lupaava prototyyppi!