Când simțiți briza rece pe față într-o zi fierbinte de vară, în mijlocul ușurării, s-ar putea să vă gândiți cât de repede se mișcă aerul, adică care este viteza vântului. La urma urmei, așa descriem viteza aerului în termeni de zi cu zi. Dar dacă vrei să afliCantitatede aer, o entitate pe care, desigur, nu o puteți vedea, trecând printr-o anumită graniță (poate și invizibilă) la un moment dat?
Viteza aerului în acest sens este într-adevăr fluxul de aer. Gândiți-vă la diferența dintre a observa cât de repede se mișcă ceva care se mișcă într-un râu cu curentul („viteza” apei în sens normal) și măsurarea numărului de litri de apă de râu care trec dincolo de punctul în care stai în fiecare secundă („viteza apei” sau „viteza de curgere” sau „curgere” rată").
Ce este „Aerul”, oricum?
Aerul este un fluid, la fel și lichidele precum apa. Aceasta înseamnă că este deformat fizic continuu într-un mod în care solidele nu sunt cauzate de solicitări de forfecare, care sunt presiuni care tind să separe lucrurile asupra cărora acționează, determinând moleculele să se „alunece” de-a lungul lor definibile limite.
Aerul la suprafață, dacă Pământul este alcătuit în mare parte din azot gazos (peste trei sferturi din atmosferă este format din aceasta element) și oxigen gazos (aproximativ 20%), cu cantități mai mici de dioxid de carbon, metan, vapori de apă și alte urme componente.
De ce să mutăm aerul?
Calculul debitului (viteza) aerului în mișcare natural poate fi de puțin interes în comparație cu viteza simplă a vântului. Dar când vine vorba de mașini fabricate de om, cum ar fi ventilatoarele, este esențial să știm cât de mult aer este transportat activ dintr-un sector în altul pe unitate de timp.
Ventilatoarele sunt necesare într-o serie de medii ocupaționale și industriale, cum ar fi în fabricile de fabricație unde substanțele chimice necesare pentru a crea produsul final sunt toxice pentru sistemele umane, în special pentru cele respiratorii sistem.
Viteza aerului definită
Cantitatea de aer deplasată pe unitate de timp este reprezentată de ecuația:
Q = AV
UndeÎeste viteza aerului sau debitul acestuia,Aeste aria secțiunii transversale prin care curge aerul studiat șiVeste viteza liniară a aerului, adică viteza medie la care o anumită moleculă de aer se deplasează de-a lungul fluxului.
Dacă structura prin care curge aerul este un tub cilindric, de exemplu, aria pe care se deplasează aerul este circulară și este dată de formula zonei unui cerc:
A = \ pi r ^ 2
Undereste raza cilindrului.
Calculul debitului de aer de la presiunea diferențială
Dacă aveți nevoie, puteți calcula viteza din presiune în aceste probleme dacă vi se oferă suficiente informații. Diferențialele de presiune între locații sunt un mijloc prin care aerul este obligat să se deplaseze dintr-un loc în altul și cu cât este mai mare presiunea, cu atât este mai mare debitul de aer.
Presiunea are unități de forță pe unitate de suprafață, dar poate fi exprimată și pentru fluide ca densitate ori gravitație ori înălțime (ρgh) pe unitate de suprafață, deoarece unitățile ies la fel.
Echipament de laborator
Viteza liniară a aerului este clasificată în medie (mai mică de 100 de picioare pe minut) medie (între 100 și 750) și viteză mare a aerului (mai mare de 750). Un instrument numit aanemometru cu paleteeste util pentru viteze medii și mari ale aerului, în timp ce aanemometru cu fir fierbinteeste bun pentru întreaga gamă de viteze, dar costă mult mai mult și este mai greu de întreținut.
Atub de fumeste ieftin și este simplu de utilizat, dar, după cum ați putea ghici, nu este foarte precis și este utilizat în primul rând pentru a colecta cele mai generale date despre mișcările aeriene locale.