Je průtok konstantní: Proč, jak a problémy

V článku se budeme zabývat tématem „Je průtok konstantní“ se zaměřením na to, jak to funguje v potrubním systému. Níže také diskutujeme související fakta s "Je průtok konstantní."

Ano, průtok je konstantní pouze za určitých pevných standardních podmínek. V otevřeném systému se kapalná látka nebo plyn pohybuje v pohybu systému z jednoho místa na druhé pomocí působící síly rovnoběžné s potrubím nebo kanálem při standardní teplotě a tlaku.

V otevřeném systému skrz médium v ​​určitém časovém úseku za nějakých standardních podmínek procházejí kapalné látky v pohybu nevyváženou silou, tomu se říká průtok.

Projekt průtok lze rozdělit do dvou kategorií. Jsou uvedeny níže,

Hmotnostní průtok

Objemový průtok

Hmotnostní průtok:

Ze zákona přeměny hmoty dostáváme jasnou představu o hmotnostním průtoku. Přeměna hmotnostní průtoky uvádí, že množství hmoty konkrétního objektu nemůže být vytvořeno nebo zničeno. Hmotnost tělesa se měří pomocí vyvážení páky.

Hmotnostní průtok lze definovat jako objekt, který obsahuje hmotnost, je konstantní při standardní teplotě a tlaku při působení síly na trubku nebo kanál z vnějšku.

Vzorec pro hmotnostní průtok je,

Hmotnostní průtok = (Hustota kapalné látky)* (Rychlost kapalné látky)* (Plocha průřezu systému)

Matematicky to lze vyjádřit jako,

ṁ= ρVA

Kde,

ρ = Hustota kapalné látky

V = Rychlost kapalné látky

A = plocha průřezu

Když projdeme výše uvedenou rovnici, hmotnostní průtok lze snadno rozpoznat, že hmotnostní průtok závisí na hustotě a rychlosti kapalné látky, plochy a má přímý vztah s těmito třemi parametry při pevné teplotě a tlaku.

Jednotkou hmotnostního průtoku je kilogram za sekundu (kg/s).

Přečtěte si více o Hmotnostní průtok: je důležité vztahy a často kladené otázky

Objemový průtok:

Pomocí objemového průtoku jsme mohli pochopit, jaký objem je uvnitř potrubí v potrubním systému.

Objemový průtok lze definovat jako pro objekt, kdy se vnitřní objem pohybuje v určitém prostoru z jedné oblasti do druhé působením vnější síly.

Vzorec pro objemový průtok je,

Objemový průtok = rychlost proudění kapalné látky * plocha průřezu otevřeného systému

Matematicky objemový průtok lze zapsat jako,

Q = vA

Kde,

Q = objemový průtok kapalné látky

V = Rychlost kapalné látky

A = plocha průřezu otevřeného systému

Když projdeme výše uvedenou rovnici, snadno rozpoznáme vztah pro objemový průtok, rychlost a plocha průřezu jsou přímo úměrné sobě. Jednotka objemový průtok je metr krychlový za sekundu.

Přečtěte si více o Objemový průtokoměr: Je to důležitý koncept

Proč je průtok konstantní?

Projdeme-li rovnicí kontinuity, průtok potrubím nebo kanálem se rovná každému jednotlivému bodu potrubního systému. Jinými slovy můžeme říci, že rychlost přítoku a odtoku potrubím nebo kanálem je stejná.

Průtok je konstantní pouze pro nestlačitelné kapaliny. Průtok lze regulovat výstupním tlakem čerpadla.

Čerpadlo je zařízení, kterým je kapalina čerpána v potrubním systému. Regulace výstupního tlaku čerpadlem, ke kterému je připojen regulátor protitlaku.

Jak je průtok konstantní?

Průtok je velmi důležitým faktorem průmyslové oblasti. Pomocí tohoto parametru můžeme snadno pochopit vnitřní stav potrubí nebo kanálu. Tento parametr snižuje náklady na proces a také pomáhá udržovat celý systém.

Konstanta průtoku při nezměněné hustotě tekutiny. V potrubním systému proudí kapalná látka paralelní osou potrubí nebo kanálu v určité ploše průřezu, za tuto dobu laminární proudění lze pozorovat.

Je objemový průtok konstantní?

Objemový průtok používaný ve strojírenství v potrubí Systém. Hlavním účelem objemového průtoku je měření množství kapalné látky v potrubí nebo kanálu. Hmotnostní průtok používaný k měření molekul v proudící tekutině.

Objemová rychlost pro plyn nebo kapalinu zůstává konstantní pouze tehdy, když je hodnota objemového průtoku měřena za nezměněných podmínek, které jsou převážně imaginární.

Objemový průtok se nemění pouze při konstantním tlaku a teplotu pro ideální plyny a ideální kapalinu.

Jak je objemový průtok konstantní?

Objemový průtok lze definovat jako, že v 3 – rozměrné průřezové ploše se přítomný plyn nebo kapalná látka pohybuje při pevné teplotě a tlaku v daném časovém období.

Když kapalná látka proudí potrubím nebo kanálem v potrubním systému, objem kapalné látky je v pevně stanoveném čase téměř nestlačitelný.

Projekt rozměr objemového průtoku je,L³T^-1.

Problémy jsou konstantní průtok a jak jsou konstantní průtoky

Problém: V nádrži na vodu je voda čerpána v horní části střechy. Nádrž na vodu je umístěna v 7^th patře domu. Voda teče potrubím. Voda se pohybuje potrubím potrubí je 10 stop/sec. Šířka potrubí je 36 palců. Nyní vypočítejte množství průtoku vody v potrubí.

Řešení:

Uvedené údaje jsou v = 10 stop/sec

Víme, že vzorec oblasti potrubí je,

A = π xr² = = 0.785 x H x H = 0.785 x 3 x 3 = 7.06 stop²

Nyní vzorec pro objemový průtok je,

Q = Rychlost vody * Průřez potrubí

Q = 70.6 stop³/s = (70.6 stop³ x 60 s x 7.48 gal)/(s x 1 min x 1 stopa³) = 31,685 XNUMX gpm

Průtok vodním potrubím je 31,685 XNUMX gpm.

Problém: V odvětví s názvem XYZ má čtyři nádrže na olej. Všechny olejové nádrže jsou připojeny k nádrži dodavatele oleje. Olej má hustotu 489 kg na metr krychlový a rychlost 10.9 metru za sekundu. Průměr trubky olejové nádrže je asi 6 cm. Určete hodnotu objemového průtoku.

Řešení:

Uvedené údaje jsou, d = 6 cm, v = 10.9 m/s

Poloměr = r = d/2 = 6/2 = 3 cm

A = π xr² =π x 3² = 28.26 XNUMX cm² x 1 m²/100 cm² = 0.2826 XNUMX XNUMX m²

Q = A xv = 0.2826 x 10.9 = 3.080 metru krychlového za sekundu.

Tak, objemový průtok potrubí je 3.08 krychlových na metr.

Nejčastější dotazy:

Otázka: Vysvětlete rovnici spojitosti.

Řešení: Když kapalná látka protéká a trubka tendencí kapaliny je udržovat objem. V tomto stavu je kapalina nestlačitelná.

Nestlačitelná kapalná látka, která proudí v určitém množství plochy průřezu kanálem nebo potrubím v pevně stanoveném časovém období, pak množství kapalné látky, které prochází potrubním systémem, je stejné a každý úsek potrubí nebo kanálu . Toto je rovnice kontinuity.

Matematicky to lze vyjádřit jako,

Q₁ = Q₂ = Q₃ =Q₄ = ………………….

a₁v₁ = a₂v₂ = a₃v₃ = a₄v₄ = …………..

Problém: V domě je nádrž na vodu umístěna na střeše domu. Voda je přiváděna do celého domu potrubím, které je připojeno k nádrži na vodu. Voda protéká potrubím rychlostí 0.9 metru za sekundu. Nyní, odkud je tok emitován, je to jedna třetina zdroje. Určete rychlost, kterou voda proudí potrubím.

Řešení: Dané údaje, v₁ = 0.90 metru za sekundu

Víme, že rovnice kontinuity je,

A₁v₁ = A₂v₂

A₂ = 1/3A₁

A₂ = 1/3A₁v₂

v₂ = 3 xv₁= 3 x 0.90 metru/sekundu = 2.7 metru za sekundu

Rychlost, kterou voda protéká potrubím, je 2.7 metru za sekundu.

Otázka: Jaký je alternativní vzorec objemového průtoku?

Řešení: Dalším způsobem, jak zapsat objemový průtok, je,

Objemový průtok =Q = V/t ……eqn(1)

V potrubí, odkud tekutina proudí, lze objemový průtok zapsat jako,

V = Ad …..eqn(2)

Kde, V = Objem kapaliny v potrubí

A = plocha průřezu tekutiny proudící v potrubí

d = Šířka trubky

Nyní bychom mohli napsat objemovou rychlost pro válcovou trubku je,

Q = V/t = Ad/t

Výraz d/t vyjadřuje, že tekutina proudí v pevném čase v pevném průměru potrubí.

Porovnáním eqn (1) a eqn (2) dostaneme,

Q = Av [v = d/t]

Kde, A = plocha průřezu trubky v potrubním systému.

Víme také, že vzorec pro oblast,

A = π xr²

Takže ve výše uvedené rovnici dostáváme tři parametry.

1. Pokud je uvedena plocha a hustota, můžeme snadno vypočítat hodnotu rychlosti.

2. Jiným způsobem, pokud je dána hustota a rychlost, můžeme také vypočítat hodnotu plochy.

3. A nakonec je dána rychlost a plocha, pak hodnota hustoty kapaliny, kterou můžeme vypočítat.

Otázka: Co je to nestlačitelná kapalina?

Řešení: Ve všech kapalných látkách se nestlačitelné proudění je viditelný.

Nestlačitelné proudění: Když kapalná látka proudí v určitém množství plochy průřezu v daném časovém období při stálé teplotě a tlaku, pokud po tuto dobu rychlost a hustota létající látky zůstávají nezměněny, nazývá se to nestlačitelné proudění.

Co je nestlačitelná kapalina?

Řešení: Proudění vody v potrubí nebo kanálu v potrubním systému je přítomna nestlačitelná kapalina.

Nestlačitelná kapalina: Když se kapalina pohybuje v potrubním systému potrubím nebo kanálem v dané oblasti v pevně stanoveném časovém období, tato doba, kdy hustota a rychlost zůstávají nezměněny, se nazývá kapalina jako nestlačitelná kapalina.