Je hmotnostní průtok konstantní: proč, kdy, podrobná fakta

V tomto článku budeme diskutovat o „Je Hmotnostní průtok konstantní“ ve standardním stavu s podrobnými fakty.

Projekt hmotnostní průtok lze definovat jako hmotnost na jednotku plochy kapalné látky při standardní teplotě a tlaku.Jednotkou hmotnostního průtoku je kilogram za sekundu (kg/s).

Rovnice hmotnostního průtoku:

Vzorec hmotnostní tok sazba je, Hmotnostní průtok = změna času/změna hmotnosti

Matematicky to lze vyjádřit jako,

Kde,

 = Hmotnostní průtok

dm = Změna hmotnosti

dt = Změna v čase

Z rovnice lze hmotnostní průtok snadno popsat, že ano poměr změny je hmotnost tekutiny ke změně času. V rovnici se m tečka používá hlavně pro klasifikaci regulárního m, který jsme zvyklí označovat hmotnost v regulárním poli.

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

Je hmotnostní průtok vždy konstantní?

Ano, hmotnostní průtok zůstává vždy konstantní, pokud není přidána nebo odstraněna jakákoli vnější hmota.

Hmotnostní průtok je rychlost pohybu kapalné látky, která prochází jednotkovou plochou.

V oblasti chemie a fyziky pojem hmotnostní průtok pochází z nízkého přeměna hmoty. Pro jakýkoli objekt je hmotnost po celou dobu konstantní při standardním tlaku a teplotě.

Pokud je objekt měřen na jakémkoli povrchu Země, celková hmotnost objektu zůstává konstantní, nedochází k žádné změně hmotnosti jakéhokoli objektu. Celkové množství hmoty, které je přítomno v objektu, nemůže být samo vytvořeno nebo zničeno, pouze množství hmoty přenesené z jedné do druhé formy stejně jako energie. Pomocí hmotnosti jsme mohli rozpoznat míru setrvačnosti tělesa. Pokud na těleso působí čistá síla, nabízí změnu odporu vůči zrychlení tohoto tělesa. Hmotnost tělesa se měří pomocí vyvážení páky.

Proč je hmotnostní průtok konstantní?

Z oblasti termodynamiky dostáváme jasnou představu o hmotnostní průtok.

Hmotnostní průtok zůstává konstantní, protože se počítá hlavně za standardních podmínek.

Kdy je hmotnostní průtok konstantní?

Zákon zachování hmoty říká, že množství hmoty přítomné ve fyzickém těle nemůže být samo vytvořeno ani zničeno.

Hmotnostní průtok zůstává konstantní, pokud vnější hmota není přidána nebo odstraněna ze systému přeměny, která říká, že.

Pokud se velké množství fyzického těla přemění v malé fyzické tělo, pak se množství hmoty přítomné ve fyzickém těle také přemění v malé části nového fyzického těla, pokud se všechny sčítají, celková hmotnost těla zůstane stejná. .

Je hmotnostní průtok v turbíně konstantní?

V turbíně je pozorován ustálený průtok. The stálý průtok lze definovat jako množství kapaliny protékající každou sekundu v těle. Ustálený proud může být ve dvou formách, ani stejnoměrný, ani nerovnoměrný.

V turbíně hmotnostní průtok je konstantní, pokud průtok zůstává stálý.

Celkové množství páry, které je přítomno v reakční turbíně, vstupuje převážně přes pohyblivé lopatky.

Hmotnostní průtok v turbíně:

Pára se šíří po celém obvodu turbíny. Nyní zvažte reakci, jejíž a pohled na prstenec čepele.

Nechť, d= Průměr bubnu rotoru

h = výška lopatek a

] V_F1= Rychlost proudění na výstupu

Nyní proudí celé množství plochy skrz páru,

A = π(d+h)h

A objem proudící páry =π(d+h)hV_F1

Víme, že objem 1 kg páry při daném tlaku je v_g  (z parního stolu). Množství proudící páry je tedy

m = π(d+h)hV_F1/v_g

Nechť, podíl suchosti páry je x.

Takže hmotnost páry, která proudí, je

Je hmotnostní průtok v trysce konstantní?

Proud trysky lze popsat, jak se kapalina nebo plyn pohybuje zužujícím se náustkem, který je připojen k vodnímu potrubí, aniž by se změnila entropie systému.

Ano, hmotnostní průtok v trysce je konstantní. Jasnou představu o tématu získáme ze zákona přeměny hmoty.

Množství páry vystupující přes trysku:

Z obecného zákona o plynu bychom mohli vědět, že přítomná pára v tryska je izoentropická.

Tak bychom mohli napsat,

] pvⁿ= Konstantní

Víme, že zisk kinematické energie = V²/2

A pokles tepla = práce vykonaná během Rankinův cyklus = n/(n-1) (str₁v₁-p₂v₂)

Tímto procesem se získá kinetická energie, která se rovná tepelnému poklesu,

n/(n-1)p₁v₁(1-p₂v₂)/(str₁v₁)

Víme, že,

v₂/v₁ =… ⁽1/n) = … ⁽-1/n)

v₂ = v₁... ⁽-1/n)

Nahrazení hodnoty v₂…proti₁  a dostaneme,

_{Nyní objem páry proudící za sekundu = plocha průřezu trysky} * _{Rychlost páry =} AV₂

_{A objem 1 kg páry měrný objem páry pod tlakem}, p₂ = v₂m³/ kg

Takže množství páry vypuštěné tryskou za sekundu,

m = (objem páry proudící za sekundu)/(Objem 1 kg páry při tlaku p₂)

Dosazením hodnoty v₂ a dostaneme,

_{Problém: Plocha trysky je asi 200 čtverečních v mm. Tryska, která obsahuje teplotu a tlak jsou v tomto pořadí udávány jako 27 stupňů C a 20 bar. V první podmínce vstoupí tlak. Nyní ve stejné trysce vystupuje tlak 4 bary. Nyní spočítejte množství hmoty výbojů vzduchu?}

Řešení: Na základě údajů

T₁ = 300 tis

p₁ = 20 bar = 20 x 10⁵ Newton na čtvereční metr

p₂ = 4 bary = 4 x 10⁵ Newton za metr čtvereční

A = 200 čtverečních mm = 200 x 10^-6

Nechat, v₁ = Specifický objem vzduchu v krychlových metrech na kg

Víme, že,

p₁v₁ = mRT₁

v₁ = mRT₁/p₁ = 1 x 287 x 300/20 x 10⁵ = 0.043 kubických metrů/kg

Množství páry emitované tryskou je tedy

m = …(2n/(n-1)p₁/v₁…(str₂/p₁) ...⁽2/n) – …(str₂/p₁)…(n+1)/n) = 0.72 kg za sekundu

Množství hromadného výboje je tedy 0.72 kg/s.

Je hmotnostní průtok konstantní ve stlačitelném toku?

Stlačitelné proudění: Stlačitelné proudění lze definovat tak, že se během proudění kapaliny mění rychlost a hustota. Stlačitelné proudění je přítomno ve všech plynech v atmosféře.

Stlačitelný tok znamená tok v ideálním plynu, přičemž hmotnostní průtok je konstantní pod nějakou pevnou jedinečnou funkcí.

Funkce, které jsou závislé na hmotnosti průtoková konstanta ve stlačitelném toku je uvedeno níže,

• Machovo číslo
• Tlak
• teplota
• Vlastnost plynu

Časté dotazy:

Otázka: Co je Machovo číslo a zapište si jeho důležitost?

Řešení:Pomocí Machova čísla získáme jasnou představu o typu proudění jakékoli tekutiny.

Machovo číslo: Machovo číslo lze definovat jako poměr mezi rychlostí tekutiny a rychlostí zvukové vlny.

Obecně se Machovo číslo dělí čtyři kategorie pro proudění tekutiny. Oni jsou,

Podzvukové proudění: Lze to popsat jako kdy je Machovo číslo méně z jednoty.

Zvukový tok: Může být definováno jako kdy je Machovo číslo rovnající se jednotě.

Nadzvukové proudění: Může být definováno jako kdy je Machovo číslo mezi jednotkovým číslem 1 a 6.

Hypersonický tok: Může být definováno jako kdy je Machovo číslo více než jednotné číslo 6.

Otázka: V nádrži je objem vody 90 metrů krychlových, které vyplňují okraj. Vypočítejte hmotnostní průtok. Naplnění nádrže trvá asi 3 hodiny.

Řešení: Uvedené údaje jsou, v = 90 metrů krychlových

 Víme, že,

= 1000 kg na metr krychlový

Takže m = 90 x 1000 = 90000 XNUMX kg

Takže hmotnostní průtok okrajem je 8.3 kg/s.

Otázka: Z válce se vypustí asi 700 gramů vody. Po vypuštění vody bylo zjištěno, že zbývající voda ve válci je asi 300 gramů. Celý proces trvá 60 sekund. Vypočítejte hmotnostní průtok.

Řešení: To víme, hmotnostní průtok,

Hmotnostní průtok je -6.66 kg/s.

Záporné znaménko znamená, že voda je vypouštěna ze systému.

Otázka: Ve směru pohybu u reakční turbíny, která má konce lopatek v úhlech sklonu. Úhly špiček reakčních turbín jsou v tomto pořadí 20 stupeň a 35 stupeň .Nyní mají vodicí lopatky, které jsou obsaženy v reakční turbíně, přesně stejný tvar jako pohyblivé lopatky. Směr pohybující se lopatky a vodicí lopatky jsou opačné. Na pevném místě má reakční turbína průměr bubnu cca 1 metr a výšku 100 mm. V tomto stavu má reakční turbína tlak páry 1.7 bar. Nyní je faktor suchosti páry 0.935. Pára reakční turbíny prochází lopatkami bez jakéhokoli rázu. Rychlost v reakční turbíně je 250 ot./min

Nyní vypočítat,

1. Hmotnost proudu páry

2. Jak velká síla je vyvinuta?

Řešení: Na základě údajů

θ = β = 35 stupňů

d = 1 m

h = 100 m = 0.1 m

p = 1.7 bar

x = 0.937

N = 250 ot./min

Víme, že rychlost čepele,

V_b = π (d+h)N/60 = π (1+0.1)250/60 = 14.4 m/s

1. Nejprve nakreslete vodorovnou čáru a odřízněte AB rovnající se 14.4 m/s na nějaké vhodné měřítko, které bude reprezentovat rychlost lopatky.

2. Nyní nakreslete trojúhelník vstupní rychlosti ABC základnu AB s α = 20 stupňů a β= 35 stupňů.

3. Podobně nakreslete trojúhelník výstupní rychlosti ABD na stejné základně AB s

= 20 stupňů a = 35 stupňů

4. Z C a D nakreslete kolmice k přímce AB vytvořené v E a F.

Měřením z rychlostního trojúhelníku zjistíme, že

Změna rychlosti víření, (Vω+Vω₁ ) = EF = 42.5 m/s

A rychlost proudění na výstupu, V_f1 = DF = 10 m/s

hromadný proud páry,

Pokud projdeme z parní stoly, tlak 1.7 baru, jsme mohli snadno zjistit specifický objem páry,

v_g= 1.031

Z rovnice hmotnostního toku páry bychom mohli napsat,

m = π(d+h)hx V_f1/xv_g = 3.58 kg/s

Nyní se rozvinula síla

P = m(Vco+Vco₁ )V_b = 3,58 x 42.5 x 14.4 = 2191 W

Otázka: Kde se používá hmotnostní průtok?

Řešení: hmotnostní průtok zařízení se používají k mnoha účelům v oblasti strojírenství.

Jsou diskutovány níže,

• Pro kontrolu vysoké přesnosti přístrojů
• Řízení molekul proudícího plynu.
• Přesné měření.