V článku se budeme zabývat tématem „Volumetrický průtok s tlakem“ as nimi souvisejícími skutečnostmi a jejich vztahem, který se uplatňuje v oblasti strojírenství.
V potrubním systému tlak související s vnitřní čistou silou, která je aplikována kolmo k ose potrubí nebo kanálu, a objemový průtok znamená vnitřní stav související s objemem kapalné látky v potrubí nebo kanálu. kde síla působí rovnoběžně s trubkou nebo kanálem potrubního systému. Pro obě podmínky je síla aplikována z vnějšku na objekt.
Kredit obrázku: Wikimedia Commons
Objemový průtok:
V systému potrubí objemového toku sazba je velmi důležitým faktorem. Pomocí objemového průtoku bychom mohli snadno shrnout vnitřní stav potrubního systému.
Ve vnitřním stavu trubky nebo kanálu se objem kapalné látky pohybuje v oblasti průřezu trubky nebo kanálu v určitém daném časovém období za určitých standardních podmínek, kdy teplota a tlak zůstávají nezměněny.
Image Credit - Wikimedia Commons
Přečtěte si více o Objemový průtok: Je to všechno důležitý koncept
Vzorec:
Vzorec objemového průtoku v potrubním systému je,
Objemový průtok = (Rychlost proudění kapalné látky) * (Plocha průřezu potrubí nebo kanálu)
Matematicky tvar objemového průtoku potrubního systému je,
Q = vA
Kde,
Q = objemový průtok kapalné látky
v = rychlost kapalné látky
A = plocha průřezu trubky nebo kanálu
Jinými slovy bychom to mohli vyjádřit,
Objemový průtok je poměr mezi změnami objemu a změnou času.
Vzorec:
Vzorec objemového průtoku je,
Objemový průtok = Změna objemu/Změna v čase
Dá se vyjádřit jako,
Q = dV/dt
Jednotkou tohoto parametru je metr krychlový za sekundu. Rozměr lze zapsat pro objemový průtok je L3T-1.
Tlak:
V systému SI se parametr tlaku měří v jednotkách Newton na čtvereční metr, Newton na čtvereční milimetr, Meganewton na čtvereční metr, kilo Newton na čtvereční metr. Ale někdy se pro měření většího množství používá větší tlak nebo bar. Nejpoužívanější jednotkou, která se používá k měření tlaku je Pascal.
Tlak může být definován pro potrubní systém jako čistá síla působící kolmo na osu potrubí nebo kanálu v určité dané oblasti ve standardním čase.
Image Credit - Wikimedia Commons
Tlaková rovnice:
Vzorec tlaku lze zapsat jako,
Tlak = čistá použitá síla / plocha průřezu trubky nebo kanálu
Tlak lze matematicky vyjádřit jako,
P = M/A
Kde,
P = tlak
F= Čistá síla působící na trubku nebo kanál
A = plocha průřezu
1 Pa = 1 N/ metr čtvereční a
1 kPa = 1 KN/metr čtvereční
Vztah objemového průtoku a tlaku:
V otevřeném systému, kdy se kapalná látka pohybuje v pohybu z jednoho místa na druhé v dané konkrétní oblasti při pevné teplotě. Pokud v tomto okamžiku působí čistá síla paralelní osou na potrubí nebo se vytvoří tlak v kanálu.
Vztah objemového průtoku a tlaku lze zapsat jako,
F = Q/t
Kde, F = průtok kapalné látky
Q = Množství protékající kapalné látky v potrubním systému
t = Čas potřebný k toku
Vztah mezi objemovým průtokem a tlakem je přímo úměrné. Znamená zvýšení tlaku, čím větší objemový průtok, stejně jako snížení tlaku znamená menší objemový průtok.
Průtok lze kategorizovat s tlakem do dvou typů,
Laminární proudění
Turbulentní proudění
Laminární proudění:
Laminární proudění lze definovat jako částice, které jsou přítomné v kapalné látce, procházejí definovanou dráhou ve specifikované oblasti a za určitých standardních podmínek.
Turbulentní proudění:
Turbulentní proudění lze definovat tak, že částice, které jsou přítomné v kapalné látce, neprocházejí definovanou cestou a částice se vzájemně kříží ve stanovené oblasti a za určitých standardních podmínek.
Image Credit - Wikipedia
Rovnice objemového průtoku s tlakem:
Téma rovnice objemového průtoku s tlakem dostáváme velmi jasný koncept z Bernoulliho rovnice.
Bernoulliho rovnice: Když nestlačitelná kapalná látka proudí v definované dráze v určité oblasti v pevně stanovený čas, částice kapalné látky obsahující energii zůstává konstantní.
Matematický výraz pro Bernoulliho rovnice je uvedena níže,
Rovnice (1) platila pouze pro ideální nestlačitelnou kapalnou látku.
hL = Ztráta energie v úsecích mezi 1 a 2.
Rovnice (2) platí pro skutečnou kapalnou látku.
Vypočítejte objemový průtok s tlakem:
Nyní toto téma pochopíme pomocí některých problémů.
Problém: Soumen má zálibu v zahradničení. Denně dodává vodu do své zahrady vodovodním potrubím, které je připojeno k domovnímu potrubí. Objemová rychlost potrubí, kterým dodává vodu, je 40 metrů krychlových za sekundu. Průměr trubky je 5 metrů. Nyní vypočítejte rychlost trubky.
Řešení: Uvedené údaje jsou, d = 5 metrů, r = 5/2 = 2.5 metru.
Víme, že,
V = Ah = Ad
Δ V = AΔd
Δ V/Δt = AΔd/At = A xv
40m3/s = π x (2.5)2 xv
[40 = 5 π xv
v = 40/5 x π = 2.54 m/s
Rychlost potrubí je tedy 2.54 metru za sekundu.
Objemový průtok vs. tlak:
Zde budeme diskutovat na téma objemový průtok vs. tlak. Tato obě témata se používají k pochopení vnitřního stavu potrubních systémů a také napomáhají hladkému průběhu procesu.
| Objemový průtok | Tlak | |
| Vztah s rychlostí | Vztah mezi objemovým průtokem a rychlostí je přímo úměrný. To znamená, že pokud se hodnota rychlosti zvýší, zvýší se také hodnota objemového průtoku a pokud se hodnota rychlosti sníží, sníží se také hodnota objemového průtoku v potrubí nebo kanálu. | Vztah k tlaku a rychlosti je přímo nepřímo úměrný. To znamená, že hodnota rychlosti se zvyšuje, pak hodnota tlaku klesá a pokud hodnota rychlosti klesá, pak se zvyšuje hodnota tlaku v potrubí nebo kanálu potrubního systému. |
| Klasifikace | Typy objemového průtoku jsou, 1.Vortexový měřič 2.Ultrazvukový měřič 3. Turbínový měřič 4.Magnetický měřič | Druhy tlaku jsou, 1. Přetlak 2.Absolutní tlak 3.Atmosférický tlak 4.Utěsněný tlak nebo podtlak |
| Dimenze | Rozměr průtoku pro kapalinu je M0L3T-1. | Rozměr tlaku je ML-1T-2. |
| Vnitřní stav | Objemový průtok se používá hlavně k pochopení toho, kolik objemu je v daném čase uvnitř potrubí nebo kanálu. | Tlak znamená molekuly přítomné uvnitř potrubí. |
| Vzorec | Vzorec objemového průtoku je, Objemový průtok = (Rychlost průtoku kapalné látky) * (Plocha průřezu potrubí nebo kanálu) | Vzorec tlaku je, Tlak = čistá použitá síla / plocha průřezu trubky nebo kanálu |
| Měřící nástroje | Hodnota objemového průtoku je měřena přístroji, 1. Anemometr 2. Elektromagnetické 3. Ultrazvukové 4. Dynamika tekutin 5. Hmotnostní průtokoměr 6. Pozitivní posunutí průtokoměr 7. Typ překážky 8. Inferenční | Přístrojem pro měření tlaku je 1.Manometr 2. Tlakoměr 3.Tlaková trubice 4.Barometr 5.Mikrometr 6.Bourdonovo měřidlo 7.Piezometr |
Přečtěte si více o Měřicí tlak: Jeho důležité vlastnosti s 30 často kladenými dotazy
Mění se objemový průtok s tlakem?
Vztah mezi volumetrickou průtok a tlak je nepřímo úměrný. Při čerpání kapalné látky v určitém místě, kde se uvnitř potrubního systému zvyšuje časový tlak, se zároveň snižuje objemový průtok.
Ano, objemový průtok se mění s tlakem.
Tlaková ztráta objemového průtoku:
v laminární proudění vznikají podmínky objemového průtokového poklesu tlaku. Pokud je pokles tlaku větší než objemový průtok, je také větší. Pokles tlaku a objemový průtok jsou vzájemně závislé.
Objemový průtok: Objem kapalné látky se během pohybu nezměnil.
Předpokládejme, že se obrovské množství a těla fyzikálních veličin změní na tělo menších fyzikálních veličin, pak v důsledku toho množství objemu, které je přítomno v novém transformovaném fyzickém těle, je také přítomno v malé části nového fyzického těla. , pokud jsou části těl shromážděny dohromady a pokud jsou sečteny, pak celkový objem těla zůstane stejný.
Pokles tlaku: Pokles tlaku v kapalné látce lze vysvětlit jako rozdíl mezi celkovými tlaky ve dvou bodech, které tekutina nese jako síť.
Image Credit - Wikimedia Commons
Pokles tlaku nebo ztráta hlavy souvisí s ventilátorem součinitel tření f je,
hf = 2f*l/d*v2/g
Alternativním způsobem lze pokles tlaku zapsat jako,
P=2f*L/D*ρV2
Ahoj..já jsem Indrani Banerjee. Vystudoval jsem bakalářské studium ve strojírenství. Jsem nadšený člověk a jsem člověk, který je pozitivní ve všech aspektech života. Rád čtu knihy a poslouchám hudbu.