सतही गैस वेग की गणना कैसे करें

जब आप तरल पदार्थ को इधर-उधर ले जाने के लिए एक प्रणाली तैयार कर रहे हैं - कहते हैं, एक प्राकृतिक गैस निष्कर्षण रिग - यह जानना आवश्यक है कि जिस तरल पदार्थ के साथ आप काम कर रहे हैं वह कितनी तेजी से पाइप से बह रहा है।सतही प्रवाह वेग(उर्फसतही तरल वेगयासतही गैस वेग) उस गति का अनुमान लगाने का एक तरीका है जिस पर aतरल(अर्थात गैस या तरल) किसी वस्तु से होकर गुजरता है।
एक बार जब आप सूत्र और आवश्यक माप जान लेते हैं तो सतही वेग की गणना करना अपेक्षाकृत आसान होता है। सतही वेग को रेखांकित करने वाली मान्यताओं के बारे में और स्वयं इसकी गणना कैसे करें, इसके बारे में अधिक जानने के लिए पढ़ें।

​ ​सतही वेग सूत्र

सतही गैस वेग (उर्फ सतही प्रवाह वेग) एक अनुमान है कि कोई द्रव किसी वस्तु (जैसे एक पाइप) या एक झरझरा माध्यम (जैसे बजरी) से कितनी जल्दी गुजरता है। इसकी गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

u_s=\frac{Q}{A}

  • तुम​​रोंमीटर/सेकंड (m/s) में दिए गए चरण का सतही वेग है
  • क्यूमीटर क्यूबिक/सेकंड (m meters) में चरण का आयतन प्रवाह दर है3/s)
  • पाइप या झरझरा माध्यम का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है जिसमें द्रव बह रहा है, मीटर वर्ग में (m .)2).
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सतही वेग एक सुविधाजनक अनुमान है

वास्तविक दुनिया में, अधिकांश प्रवाह एक समान नहीं होते हैं - हवा कई गैसों से बनी होती है जिसमें छोटे ठोस कण निलंबित होते हैं। तेल के कुएं आम तौर पर एक ही बार में तेल, पानी और प्राकृतिक गैस का मिश्रण निकालते हैं। एक साथ बहने वाले ये तरल पदार्थ, कई घटकों से बने होते हैं, कहलाते हैंबहुत अवस्थायाँ का​ ​बहती​.

सतही प्रवाह वेग केवल उस चरण के वेग का अनुमान लगाने के लिए अन्य चरणों की उपेक्षा करता है जिसमें आप रुचि रखते हैं।

द्रव गतिकी: वेग बनाम प्रवाह

मान लीजिए कि आप बहुत बारिश वाले इलाके में एक लैंडस्केपर हैं। जैसे, यह महत्वपूर्ण है कि आपके द्वारा बनाए गए किसी भी बगीचे के बिस्तर में बाढ़ को रोकने के लिए उत्कृष्ट जल निकासी हो। जब आप इनमें से किसी एक बिस्तर का निर्माण कर रहे हों, जो आपके लिए जानना अधिक महत्वपूर्ण है: मिट्टी में पानी का सतही वेग या मिट्टी के माध्यम से पानी की प्रवाह दर? यह प्रवाह दर है, जैसा कि हम नीचे देखेंगे।

वेग(यासतही वेग) द्रव का एक माप हैऔसत गति और दिशाद्रव के कण गतिमान हैं। यह प्रश्न का उत्तर देता है "कितनी तेजी से?" यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जब बल उत्पन्न करने के लिए द्रव का उपयोग किया जा रहा है, क्योंकि बल वेग के साथ बढ़ता है। आपके हाथों से पानी निकालने के लिए नोजल से निकलने वाली हवा को तेजी से आगे बढ़ने की जरूरत है। समय के साथ मशीन से बाहर निकलने वाली हवा की कुल मात्रा वास्तव में मायने नहीं रखती है, जहां तक ​​सुखाने का संबंध है।
बहे(उर्फप्रवाह की दर) समय के साथ दो स्थानों के बीच गतिमान द्रव के आयतन का माप है। दूसरे शब्दों में, यह प्रश्न का उत्तर देता है "कितना और कितनी जल्दी?" प्रवाह वह है जिसे आपको जानना आवश्यक है जब आप रुचि रखते हैं कि आप प्रत्येक दिन अपने ड्रिलिंग रिग से कितने बैरल तेल निकाल रहे हैं। या आपके बगीचे पर कितना पानी गिर सकता है और बिना बाढ़ के कितनी जल्दी।

नमूना गणना: सतही द्रव वेग

एक इंजीनियर एक हैंड ड्रायर डिजाइन कर रहा है, और वह जानती है कि उसे लगभग 30 मीटर/सेकंड के वेग से डिवाइस से बाहर निकलने के लिए हवा की जरूरत है ताकि प्रभावी रूप से त्वचा से पानी मुक्त हो सके। उसका वर्तमान प्रोटोटाइप लगभग 0.0002 वर्ग मीटर के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ नोजल के माध्यम से 0.4 क्यूबिक मीटर/सेकेंड हवा चलता है - क्या हवा पर्याप्त वेग से नोजल से बाहर निकल जाएगी?

u_s=\frac{Q}{A}=\frac{15}{0.4}=37.5\text{ m/s}

३७.५ मीटर/सेकंड ३० मीटर/सेकंड से अधिक तेज़ है, और यह उसी बॉलपार्क में है - यह एक आशाजनक प्रोटोटाइप है!

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