Amikor egy perzselő forró nyári napon a megkönnyebbülés közepette érzed a hűvös szellőt az arcodon, eszedbe juthat, hogy vajon milyen gyorsan mozog a levegő, azaz milyen a szél sebessége. Végül is így írjuk le a levegő sebességét a mindennapokban. De mi van, ha meg akarja tudni aösszeglevegő, olyan entitás, amelyet természetesen nem láthat, és egy adott (esetleg láthatatlan) határon át halad egy adott időpontban?
A levegő sebessége ebben az értelemben valóban a levegő áramlása. Gondoljon a különbségre annak megfigyelésében, hogy milyen sebességgel mozog valami a folyóban bobogó az árammal (a víz normál értelemben vett "sebességével") és annak mérése, hogy hány liter folyó víz halad el azon a ponton, amelyen másodpercenként állsz (a "víz sebessége" vagy az "áramlási sebesség" vagy "áramlás" mérték").
Mi az a "Levegő"?
A levegő folyadék, csakúgy, mint a víz. Ez azt jelenti, hogy folyamatosan fizikailag deformálódik oly módon, hogy a szilárd anyagot nem az alkalmazás nyírófeszültségei okozzák olyan nyomások, amelyek hajlamosak szétválasztani azokat a dolgokat, amelyekre hatnak, oly módon, hogy a molekulák meghatározható módon "szétcsúsznak" határokat.
Levegő a felszínen, ha a Föld többnyire nitrogéngázból áll (a légkör több mint háromnegyedét ez teszi ki oxigéngáz (kb. 20%), kisebb mennyiségű szén-dioxiddal, metánnal, vízgőzzel és egyéb nyomokkal alkatrészek.
Miért kell mozgatni a levegőt?
A természetesen mozgó levegő áramlási sebességének (sebességének) kiszámítása kevéssé érdekes lehet az egyszerű szélsebességhez képest. De ami az ember által gyártott gépeket illeti, például a szellőzőket, kritikus fontosságú tudni, hogy mennyi levegőt szállítanak aktívan az egyik szektorból a másikba egységnyi idő alatt.
A szellőzőkre számos munkahelyi és ipari környezetben van szükség, például a gyártóüzemekben ahol a végtermék előállításához szükséges vegyi anyagok mérgezőek az emberi rendszerekre, különösen a légzőszervekre rendszer.
A levegő sebessége meghatározva
Az időegységenként mozgatott levegő mennyiségét az egyenlet képviseli:
Q = AV
holQa levegő sebessége vagy áramlási sebessége,Aaz a keresztmetszeti terület, amelyen keresztül a vizsgált levegő áramlik, ésVa levegő lineáris sebessége, vagyis az az átlagos sebesség, amellyel az adott levegő molekula a patakban halad.
Ha például az a szerkezet, amelyen keresztül a levegő áramlik, hengeres cső, akkor a terület, amelyen keresztül a levegő mozog, kör alakú, és a kör területének képlete adja meg:
A = \ pi r ^ 2
holra henger sugara.
A légáramlás kiszámítása a nyomáskülönbség alapján
Ha szükséges, akkor kiszámíthatja a sebességet a nyomás alapján ezekben a problémákban, ha elegendő információt kap. A helyek közötti nyomáskülönbségek egyike annak, hogy a levegő kénytelen mozogni egyik helyről a másikra, és minél nagyobb a nyomás, annál nagyobb a levegő áramlási sebessége.
A nyomásnak egységnyi egysége van területegységenként, de a folyadékok esetében is kifejezhető a sűrűség szorzata, a gravitáció és a magasság (ρgh) egységnyi területenként, mert az egységek ugyanazok jönnek ki.
Laboratóriumi felszerelés
A lineáris légsebességeket alacsony (kevesebb, mint 100 láb / perc) közepes (100 és 750 közötti) és nagy (750-nél nagyobb) sebességi osztályba soroljuk. Az a nevű hangszerlapát szélmérőközepes és nagy légsebesség esetén hasznos, míg aforróhuzalos szélmérőa teljes sebességtartományra jó, de sokkal többe kerül, és nehezebb fenntartani.
Afüstcsőolcsó és egyszerűen használható, de mint sejteni lehet, nem túl pontos, és elsősorban a helyi légmozgások legáltalánosabb adatainak összegyűjtésére szolgál.