Kui kavandate vedelike ümberpaigutamise süsteemi - näiteks maagaasi väljavõteseadet -, on hädavajalik teada, kui kiiresti voolab torude kaudu vedelik, millega töötate.Pindmine voolukiirus(akavedeliku pindmine kiirusvõipindmine gaasikiirus) on viis hinnata kiirust, millega avedelik(st gaas või vedelik) läbib eset.
Pindkiiruse arvutamine on suhteliselt lihtne, kui on teada valem ja vajalikud mõõtmised. Loe edasi, et saada lisateavet pindmise kiiruse aluseks olevate eelduste ja selle kohta, kuidas seda ise arvutada.
The Pindmine kiiruse valem
Gaasi pindmine kiirus (aka pealiskaudne voolukiirus) on hinnang selle kohta, kui kiiresti vedelik objekti (nt toru) või poorset keskkonda (nt kruus) läbib. Selle arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit:
u_s = \ frac {Q} {A}
- uson antud faasi pindmine kiirus meetrites sekundis (m / s)
- Qon faasi mahu voolukiirus kuupmeetrites sekundis (m3/s)
- Aon toru või poorse keskkonna ristlõikepindala, millest vedelik voolab, meetrites ruutu (m2).
Pindmine kiirus on mugav hinnang
Reaalses maailmas ei ole enamik vooge ühtlane - õhk koosneb mitmest gaasist, milles on hõljunud pisikesed tahked osakesed. Õlikaevud eraldavad tavaliselt korraga õli, vee ja maagaasi segu. Neid koos voolavaid vedelikke, mis koosnevad mitmest komponendist, nimetataksemitmefaasiline voolab.
Pindmine voolukiirus ignoreerib teisi faase, et hinnata ainult teid huvitava faasi kiirust.
Vedeliku dünaamika: kiirus versus vool
Oletame, et olete maastikukujundaja väga vihmases piirkonnas. Seetõttu on üleujutuste vältimiseks oluline, et teie ehitatud aiapeenardel oleks suurepärane drenaaž. Mis on ühte neist peenardest ehitamisel, mis on teie jaoks olulisem teada: kas vee pinnapealne kiirus pinnases või vee voolukiirus läbi pinnase? See on vooluhulk, nagu näeme allpool.
Thekiirus(võipindmine kiirus) vedeliku mõõt onkeskmine kiirus ja suundvedeliku osakesed liiguvad. See vastab küsimusele "kui kiiresti?" See on oluline parameeter, kui vedelikku kasutatakse jõu tekitamiseks, sest jõud suureneb kiirusega. Düüsist väljuv õhk peab kiiresti liikuma, et vesi kätelt ära puhuda. Kuivamise osas pole masinast väljuva õhu koguarv aja jooksul tegelikult oluline.
Voolu(akavooluhulk) on aja jooksul kahe koha vahel liikuva vedeliku mahu mõõtmine. Teisisõnu vastab see küsimusele "kui palju ja kui kiiresti?" Vool on see, mida peate teadma, kui olete huvitatud sellest, mitu barrelit naftat päevas puurimisseadmest väljute. Või kui palju vett võib teie aeda langeda ja kui kiiresti seda üleujutamata.
Proovi arvutamine: pindmine vedeliku kiirus
Insener kavandab kätekuivatit ja teab, et vajab vett õhust väljumiseks kiirusega umbes 30 meetrit sekundis, et vett tõhusalt nahast vabastada. Tema praegune prototüüp liigutab 0,4 kuupmeetrit sekundis õhku läbi düüsi, mille ristlõikepindala on umbes 0,0002 ruutmeetrit - kas õhk väljub düüsist piisava kiirusega?
u_s = \ frac {Q} {A} = \ frac {15} {0.4} = 37,5 \ text {m / s}
37,5 meetrit sekundis on kiirem kui 30 meetrit sekundis ja see asub samas palliplatsis - see on paljulubav prototüüp!