Cuando sienta la brisa fresca en su cara en un día de verano caluroso y abrasador, en medio de su alivio, se le puede ocurrir preguntarse qué tan rápido se mueve el aire, es decir, cuál es la velocidad del viento. Después de todo, así es como describimos la velocidad del aire en términos cotidianos. Pero, ¿y si quieres saber elMontodel aire, una entidad que por supuesto no puedes ver, que se mueve a través de un límite particular (quizás también invisible) en un momento dado?
La velocidad del aire en este sentido es realmente un flujo de aire. Piense en la diferencia entre observar qué tan rápido se mueve algo que se balancea en un río con la corriente (la "velocidad" del agua en el sentido normal) y medir cuántos galones de agua del río pasan por el punto en el que estás parado cada segundo (la "velocidad del agua" o la "velocidad del flujo" o el "flujo Velocidad").
¿Qué es "Air", de todos modos?
El aire es un fluido, al igual que los líquidos como el agua. Esto significa que se deforma físicamente continuamente de una manera que los sólidos no son por los esfuerzos cortantes de la aplicación, que son presiones que tienden a separar las cosas sobre las que actúan haciendo que las moléculas se "deslicen" a lo largo de definibles límites.
Aire en la superficie si la Tierra se compone principalmente de gas nitrógeno (más de las tres cuartas partes de la atmósfera están formadas por este elemento) y oxígeno gaseoso (alrededor del 20 por ciento), con cantidades más pequeñas de dióxido de carbono, metano, vapor de agua y otras trazas componentes.
¿Por qué Move Air?
Calcular la tasa de flujo (velocidad) del aire en movimiento natural puede tener poco interés en comparación con la simple velocidad del viento. Pero cuando se trata de máquinas hechas por humanos, como ventiladores, es fundamental saber cuánto aire se transporta activamente de un sector a otro por unidad de tiempo.
Los ventiladores son necesarios en una serie de entornos laborales e industriales, como en las plantas de fabricación. donde los químicos necesarios para crear el producto final son tóxicos para los sistemas humanos, en particular el respiratorio sistema.
Velocidad del aire definida
La cantidad de aire movido por unidad de tiempo está representada por la ecuación:
Q = AV
dóndeQes la velocidad del aire o su caudal,Aes el área de la sección transversal a través de la cual fluye el aire en estudio, yVes la velocidad lineal del aire, es decir, la velocidad promedio a la que una molécula de aire determinada se mueve a lo largo de la corriente.
Si la estructura a través de la cual fluye el aire es un tubo cilíndrico, por ejemplo, el área a través de la cual se mueve el aire es circular y está dada por la fórmula para el área de un círculo:
A = \ pi r ^ 2
dónderes el radio del cilindro.
Cálculo del flujo de aire a partir de la presión diferencial
Si es necesario, puede calcular la velocidad a partir de la presión en estos problemas si se le proporciona suficiente información. Los diferenciales de presión entre ubicaciones son un medio por el cual el aire se ve obligado a moverse de un lugar a otro, y cuanto mayor es la presión, mayor es el caudal de aire.
La presión tiene unidades de fuerza por unidad de área, pero también se puede expresar para fluidos como densidad por gravedad por altura (ρgh) por unidad de área, porque las unidades salen iguales.
Equipo de laboratorio
Las velocidades lineales del aire se clasifican en baja (menos de 100 pies por minuto), media (entre 100 y 750) y alta velocidad del aire (más de 750). Un instrumento llamadoanemómetro de paletases útil para velocidades de aire medias y altas, mientras que unanemómetro de hilo calientees bueno para todo el rango de velocidades, pero cuesta mucho más y es más difícil de mantener.
Atubo de humoes barato y fácil de usar, pero, como puede adivinar, no es muy preciso y se utiliza principalmente para recopilar los datos más generales de los movimientos aéreos locales.