流体を移動させるシステム(天然ガス抽出リグなど)を設計する場合、使用している流体がパイプを流れる速度を知ることが重要です。表面流速(別名表面液体速度または表面ガス速度)は、速度を推定する方法です。体液(つまり、気体または液体)がオブジェクトを通過します。
式と必要な測定値がわかれば、空塔速度の計算は比較的簡単です。 空塔速度を支える仮定とそれを自分で計算する方法についてさらに学ぶために読んでください。
ザ・ 空塔速度式
表面ガス速度(別名表面流速)は、流体が物体(パイプなど)または多孔質媒体(砂利など)を通過する速度の推定値です。 次の式を使用して計算されます。
u_s = \ frac {Q} {A}
- usメートル/秒(m / s)で表した特定の相の空塔速度です。
- Qは、フェーズの体積流量で、立方メートル/秒(m)で表されます。3/s)
- Aは、流体が流れるパイプまたは多孔質媒体の断面積で、平方メートル(m)で表されます。2).
空塔速度は便利な見積もりです
現実の世界では、ほとんどの流れは均一ではありません。空気は、小さな固体粒子が浮遊している複数のガスで構成されています。 油井は通常、石油、水、天然ガスの混合物を一度に抽出します。 一緒に流れるこれらの流体は、いくつかのコンポーネントで構成されており、多相 流れ.
表面流速は他のフェーズを無視して、関心のあるフェーズの速度のみを推定します。
流体力学:速度と流れ
あなたが非常に雨の多い地域の造園家だとしましょう。 そのため、建設する可能性のある庭のベッドは、洪水を防ぐために優れた排水性を備えていることが重要です。 これらのベッドの1つを構築するとき、知っておくべきより重要なことは、土壌中の水の空塔速度ですか、それとも土壌を通る水の流量ですか。 以下に示すように、これは流量です。
ザ・速度(または空塔速度)流体の測定値は平均速度と方向流体の粒子が動いています。 「どれくらい速いの?」という質問に答えます。 力は速度とともに増加するため、流体を使用して力を生成する場合、これは重要なパラメータです。 ノズルから出る空気は、手から水を吹き飛ばすために速く動く必要があります。 乾燥に関する限り、時間の経過とともにマシンを出る空気の総量は実際には重要ではありません。
フロー(別名流量)は、時間の経過とともに2つの場所の間を移動する流体の体積の測定値です。 つまり、「どれだけ、どれだけ早く」という質問に答えます。 フローは、掘削リグから1日に何バレルの石油を排出するかに関心がある場合に知っておく必要があることです。 または、どれだけの水があなたの庭に落ちることができ、どれだけ速くそれを氾濫させることなく。
サンプル計算:表面流体速度
エンジニアはハンドドライヤーを設計しています。彼女は、皮膚から水を効果的にノックするために、約30メートル/秒の速度でデバイスから出るために空気が必要であることを知っています。 彼女の現在のプロトタイプは、断面積が約0.0002平方メートルのノズルを介して0.4立方メートル/秒の空気を移動させます。空気は十分な速度でノズルから排出されますか?
u_s = \ frac {Q} {A} = \ frac {15} {0.4} = 37.5 \ text {m / s}
37.5メートル/秒は30メートル/秒よりも高速で、同じ球場にあります。これは有望なプロトタイプです。