Izstrādājot sistēmu šķidrumu pārvietošanai, piemēram, dabasgāzes ieguves platformai, ir svarīgi zināt, cik ātri šķidrums, ar kuru strādājat, plūst caur caurulēm.Virspusējs plūsmas ātrums(akavirspusējs šķidruma ātrumsvaivirspusējs gāzes ātrums) ir veids, kā novērtēt ātrumu, kādā ašķidrums(t.i., gāze vai šķidrums) iet caur objektu.
Aprēķināt virspusējo ātrumu ir samērā viegli, kad esat uzzinājis formulu un nepieciešamos mērījumus. Lasiet tālāk, lai uzzinātu vairāk par pieņēmumiem, kas ir virspusēja ātruma pamatā, un kā to pats aprēķināt.
The Virspusēja ātruma formula
Virspusējs gāzes ātrums (aka virspusējs plūsmas ātrums) ir novērtējums par to, cik ātri šķidrums iziet cauri objektam (piemēram, caurulei) vai porainai videi (piemēram, grants). To aprēķina, izmantojot šādu formulu:
u_s = \ frac {Q} {A}
- usir konkrētās fāzes virspusējais ātrums metros / sekundē (m / s)
- Jir fāzes tilpuma plūsmas ātrums kubikmetros sekundē (m3/s)
- Air caurules vai porainas vides šķērsgriezuma laukums, caur kuru plūst šķidrums, metros kvadrātā (m2).
Virspusējs ātrums ir ērts novērtējums
Reālajā pasaulē lielākā daļa plūsmu nav vienmērīgas - gaisu veido vairākas gāzes, kurās tajā ir suspendētas sīkas cietas daļiņas. Naftas urbumos parasti vienlaikus iegūst eļļas, ūdens un dabasgāzes maisījumu. Tiek saukti šie šķidrumi, kas plūst kopā un sastāv no vairākām sastāvdaļāmdaudzfāžu plūst.
Virspusējs plūsmas ātrums ignorē citas fāzes, lai tikai novērtētu jūs interesējošās fāzes ātrumu.
Šķidruma dinamika: ātrums pret plūsmu
Pieņemsim, ka jūs esat ainavists ļoti lietainā vietā. Tāpēc ir svarīgi, lai visām dārza gultām, kuras jūs varētu uzcelt, būtu lieliska drenāža, lai novērstu plūdus. Kad jūs veidojat vienu no šīm gultām, kas jums ir svarīgāk zināt: ūdens virspusējais ātrums augsnē vai ūdens plūsmas ātrums caur augsni? Tas ir plūsmas ātrums, kā redzēsim tālāk.
Theātrums(vaivirspusējs ātrums) šķidruma mērījums irvidējais ātrums un virziensšķidruma daļiņas pārvietojas. Tas atbild uz jautājumu "cik ātri?" Tas ir svarīgs parametrs, ja šķidruma izmanto spēka radīšanai, jo spēks palielinās ar ātrumu. Gaiss, kas iziet no sprauslas, ir ātri jāpārvieto, lai nopūtu ūdeni no rokām. Kopējam gaisa daudzumam, kas laika gaitā iziet no iekārtas, nav nozīmes, ciktāl tas attiecas uz žāvēšanu.
Plūsma(akaplūsmas ātrums) ir šķidruma tilpuma mērījums, kas laika gaitā pārvietojas starp divām vietām. Citiem vārdiem sakot, tas atbild uz jautājumu "cik un cik ātri?" Plūsma ir tas, kas jums jāzina, kad jūs interesē, cik barelu eļļas jūs katru dienu izkāpjat no urbšanas iekārtas. Vai arī cik daudz ūdens var nokrist uz jūsu dārza un cik ātri, nepludinot to.
Parauga aprēķins: virspusējs šķidruma ātrums
Inženieris projektē roku žāvētāju, un viņa zina, ka viņai ir nepieciešams gaiss, lai izietu no ierīces ar ātrumu aptuveni 30 metri / sekundē, lai efektīvi izsistu ūdeni no ādas. Viņas pašreizējais prototips pārvieto 0,4 kubikmetrus / sekundē gaisa caur sprauslu ar šķērsgriezuma laukumu aptuveni 0,0002 kvadrātmetri - vai gaiss iziet no sprauslas ar pietiekamu ātrumu?
u_s = \ frac {Q} {A} = \ frac {15} {0.4} = 37,5 \ teksts {m / s}
37,5 metri sekundē ir ātrāks par 30 metriem sekundē, un tas atrodas vienā un tajā pašā bumbu laukumā - tas ir daudzsološs prototips!