Når du kjenner den svale brisen i ansiktet en brennende varm sommerdag, midt i din lettelse, kan det hende du lurer på hvor raskt luften beveger seg, dvs. hva vindhastigheten er. Tross alt er det slik vi beskriver luftens hastighet i hverdagslige termer. Men hva om du vil vitebeløpav luft, en enhet du selvsagt ikke kan se, beveger seg over en bestemt (kanskje også usynlig) grense på et gitt tidspunkt?
Luftens hastighet i denne forstand er virkelig luftstrøm. Tenk på forskjellen mellom å observere hvor fort noe boblende i en elv beveger seg med strømmen ("hastigheten" til vannet i normal forstand) og måle hvor mange liter elvevann som beveger seg forbi det punktet du står hvert sekund ("vannhastigheten", eller "strømningshastigheten" eller "strømmen vurdere").
Hva er "Air", uansett?
Luft er en væske, det samme er væsker som vann. Dette betyr at den kontinuerlig deformeres fysisk på en måte som faste stoffer ikke er av påføringsskjærspenningene som er trykk som har en tendens til å skille tingene de virker på, ved å få molekylene til å "gli" fra hverandre langs definerbare grenser.
Luft på overflaten hvis jorden består for det meste av nitrogengass (over tre fjerdedeler av atmosfæren er laget av dette element) og oksygengass (ca. 20 prosent), med mindre mengder karbondioksid, metan, vanndamp og annet spor komponenter.
Hvorfor flytte luft?
Beregning av strømningshastighet (hastighet) av naturlig bevegelig luft kan være av liten interesse sammenlignet med enkel vindhastighet. Men når det gjelder menneskeskapte maskiner som ventilatorer, er det viktig å vite hvor mye luft som blir transportert aktivt fra en sektor til en annen per tidsenhet.
Ventilatorer er påkrevd i en rekke yrkesmessige og industrielle omgivelser, for eksempel i produksjonsanlegg der kjemikalier som trengs for å lage sluttproduktet, er giftige for menneskelige systemer, særlig luftveiene system.
Lufthastighetsdefinert
Mengden luft som flyttes per tidsenhet er representert ved ligningen:
Q = AV
hvorQer luftens hastighet eller dens strømningshastighet,ENer tverrsnittsområdet som luften som studeres flyter over, ogVer den lineære hastigheten til luften, dvs. gjennomsnittlig hastighet som et gitt luftmolekyl beveger seg langs i strømmen.
Hvis strukturen som luften strømmer gjennom, for eksempel er et sylindrisk rør, er området der luften beveger seg sirkulært og gitt av formelen for sirkelområdet:
A = \ pi r ^ 2
hvorrer radiusen til sylinderen.
Beregning av luftstrøm fra differensialtrykk
Hvis du trenger det, kan du beregne hastighet fra trykk i disse problemene hvis du får nok informasjon. Trykkforskjeller mellom steder er et middel som luft tvinges til å bevege seg fra sted til sted, og jo høyere trykk, jo høyere strømningshastighet av luft.
Trykk har kraftenheter per arealeenhet, men kan også uttrykkes for væsker som tetthet ganger tyngdekraft ganger høyde (ρgh) per arealenhet, fordi enhetene kommer ut det samme.
Laboratorieutstyr
Lineære lufthastigheter klassifiseres i lavt (mindre enn 100 fot per minutt) medium (mellom 100 og 750) og høy lufthastighet (større enn 750). Et instrument kalt avinge-vindmålerer nyttig for middels og høy lufthastighet, mens avarmetrådsanemometerer bra for hele spekteret av hastigheter, men koster mye mer og er vanskeligere å vedlikeholde.
ENrøykrører billig og er enkel å bruke, men som du kanskje gjetter, er den ikke veldig nøyaktig og brukes primært til å samle inn de mest generelle dataene lokale luftbevegelser.