كيفية حساب التدفق الجماعي

تحديد حجم التحكم. على سبيل المثال ، حجم التحكم الشائع في هندسة الطيران هو قسم اختبار نفق الرياح. عادة ما تكون هذه القناة عبارة عن مجرى عرضي مستطيل أو دائري يتناقص تدريجياً من مساحة أكبر إلى منطقة أصغر. اسم آخر لهذا النوع من حجم التحكم هو فوهة.

حدد منطقة المقطع العرضي التي تقيس تدفق الكتلة من خلالها. تكون الحسابات أسهل إذا كانت متجهات السرعة المارة متعامدة مع المنطقة ، لكن هذا ليس مطلوبًا. بالنسبة للفوهة ، عادةً ما تكون منطقة المقطع العرضي هي المدخل أو المخرج.

حدد سرعة التدفق المار عبر منطقة المقطع العرضي. إذا كان متجه السرعة عموديًا ، كما هو الحال في فوهة ، فما عليك سوى أخذ مقدار المتجه.

المتجه R = (r1) i + (r2) j + (r3) k مقدار R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)

حدد كثافة تدفق الكتلة في منطقة المقطع العرضي. إذا كان التدفق غير قابل للضغط ، فستكون الكثافة ثابتة طوال الوقت. إذا لم تكن لديك الكثافة المتاحة بالفعل ، كما هو شائع في المشكلات النظرية ، فقد تحتاج إلى استخدام معمل معين معدات مثل المزدوجات الحرارية أو أنابيب البيتوت لقياس درجة الحرارة (T) والضغط (ع) عند النقطة التي ترغب في قياسها التدفق الشامل. ثم يمكنك حساب الكثافة (rho) باستخدام معادلة الغاز المثالية:

p = (rho) RT

حيث R هو ثابت الغاز المثالي الخاص بمادة التدفق.

استخدم معادلة الاستمرارية لحساب تدفق الكتلة على السطح. تأتي معادلة الاستمرارية من مبدأ الحفاظ على الكتلة وتُعطى عادةً على النحو التالي:

الجريان = (rho) * A * V.

حيث "rho" كثافة ، "A" هي منطقة المقطع العرضي ، و "V" هي السرعة على السطح الذي يتم قياسه. على سبيل المثال ، إذا كان لديك فوهة ذات مدخل دائري نصف قطرها 3 أقدام ، A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 قدم مربع. إذا كان التدفق يتحرك بسرعة 12 قدمًا / ثانية وقمت بتحديد الكثافة لتكون 0.0024 رخويات / قدم ^ 3 ، فإن تدفق الكتلة يكون:

0.0024 * 28.7 * 12 = 4132.8 رخويات / ثانية