Kad osjetite hladan vjetrić na licu tijekom užarenog vrućeg ljetnog dana, usred olakšanja, moglo bi vam pasti na pamet da se pitate koliko se brzo zrak kreće, tj. Kolika je brzina vjetra. Napokon, tako svakodnevno opisujemo brzinu zraka. Ali što ako želite znatiiznoszraka, entitet koji, naravno, ne možete vidjeti, kreće se preko određene (možda i nevidljive) granice u određenom trenutku?
Brzina zraka u tom je smislu stvarno protok zraka. Zamislite razliku između promatranja brzine kretanja nečega što skače u rijeci sa strujom ("brzina" vode u normalnom smislu) i mjereći koliko se galona riječne vode pomiče iza točke na kojoj stojite svake sekunde ("brzina vode" ili "brzina protoka" ili "protok" stopa").
Što je uopće "Zrak"?
Zrak je tekućina, kao i tekućine poput vode. To znači da se kontinuirano fizički deformira na način da krutine ne nastaju pri primjeni posmičnih naprezanja, koja su pritisci koji teže razdvajanju stvari na koje djeluju uzrokujući da molekule na njima "klize" razdvojene duž definiranih granice.
Zrak na površini ako se Zemlja uglavnom sastoji od plinovitog dušika (više od tri četvrtine atmosfere je od toga element) i plinoviti kisik (oko 20 posto), s manjim količinama ugljičnog dioksida, metana, vodene pare i drugih tragova komponente.
Zašto premještati zrak?
Izračunavanje brzine protoka (brzine) zraka koji se prirodno kreće može biti malo zanimljiv u usporedbi s jednostavnom brzinom vjetra. Ali kada je riječ o strojevima koje je napravio čovjek, poput ventilatora, od presudne je važnosti znati koliko se zraka aktivno prebacuje iz jednog sektora u drugi po jedinici vremena.
Ventilatori su potrebni u nizu profesionalnih i industrijskih okruženja, poput proizvodnih pogona gdje su kemikalije potrebne za stvaranje konačnog proizvoda otrovne za ljudske sustave, posebno respiratorne sustav.
Brzina zraka definirana
Količina zraka premještena u jedinici vremena predstavljena je jednadžbom:
Q = AV
gdjePje brzina zraka ili njegova brzina protoka,Apovršina poprečnog presjeka kroz koju struji zrak koji se proučava iVje linearna brzina zraka, tj. prosječna brzina kojom se zadana molekula zraka kreće u struji.
Ako je na primjer struktura kroz koju prolazi zrak cilindrične cijevi, područje preko kojeg se zrak kreće kružno i dato je formulom za područje kruga:
A = \ pi r ^ 2
gdjerje polumjer cilindra.
Proračun protoka zraka iz diferencijalnog tlaka
Ako trebate, možete izračunati brzinu iz tlaka u tim problemima ako dobijete dovoljno informacija. Razlike u tlaku između mjesta jedan su od načina na koji se zrak prisiljava da se kreće s mjesta na mjesto, a što je veći pritisak, to je veća brzina protoka zraka.
Tlak ima jedinice snage po jedinici površine, ali se također može izraziti za tekućine kao gustoću pomnoženu s težinom i visinom (ρgh) po jedinici površine, jer jedinice izlaze iste.
Laboratorijska oprema
Linearne brzine zraka klasificiraju se na srednje (manje od 100 stopa u minuti) srednje (između 100 i 750) i velike brzine zraka (veće od 750). Instrument nazvan akrilni anemometarkorisno je za srednje i velike brzine zraka, dok aanemometar s vrućom žicomdobar je za cijeli raspon brzina, ali košta puno više i teže ga je održavati.
Adimna cijevje jeftin i jednostavan je za upotrebu, ali kao što možda pretpostavljate, nije vrlo precizan i koristi se prvenstveno za prikupljanje najopćenitijih podataka o lokalnom kretanju zraka.