Когда вы чувствуете прохладный ветерок на своем лице в палящий жаркий летний день, в разгар облегчения вам может прийти в голову задуматься, с какой скоростью движется воздух, то есть какова скорость ветра. В конце концов, именно так мы описываем скорость воздуха в повседневных терминах. Но что, если вы хотите узнатьколичествовоздуха, сущность, которую вы, конечно, не можете видеть, движущуюся через определенную (возможно, также невидимую) границу в данный момент?
Скорость воздуха в этом смысле и есть воздушный поток. Подумайте о разнице между наблюдением за тем, как быстро что-то покачивающееся в реке движется вместе с течением («скорость» воды в обычном смысле слова) и измерение того, сколько галлонов речной воды проходит через точку, в которой вы стоите каждую секунду («скорость воды», или «скорость потока», или «поток показатель").
В любом случае, что такое «Воздух»?
Воздух - это жидкость, как и такие жидкости, как вода. Это означает, что он непрерывно физически деформируется таким образом, что твердые тела не подвергаются действующим касательным напряжениям, которые давления, которые имеют тенденцию разделять объекты, на которые они действуют, заставляя молекулы, которые они в действительности «раздвигать» вдоль определяемого границы.
Воздух у поверхности, если Земля состоит в основном из газообразного азота (более трех четвертей атмосферы состоит из этого элемент) и газообразный кислород (около 20 процентов), с меньшими количествами углекислого газа, метана, водяного пара и других следов составные части.
Зачем перемещать воздух?
Расчет расхода (скорости) естественно движущегося воздуха может не представлять большого интереса по сравнению с простой скоростью ветра. Но когда дело доходит до искусственных машин, таких как вентиляторы, очень важно знать, сколько воздуха активно транспортируется из одного сектора в другой в единицу времени.
Вентиляторы необходимы во многих профессиональных и промышленных условиях, например, на производственных предприятиях. где химические вещества, необходимые для создания конечного продукта, токсичны для систем человека, в частности для дыхательных путей. система.
Скорость воздуха определяется
Количество воздуха, перемещаемого за единицу времени, представлено уравнением:
Q = AV
гдеQ- скорость воздуха или его расход,А- площадь поперечного сечения, по которой течет исследуемый воздух, иV- линейная скорость воздуха, т.е. средняя скорость, с которой данная молекула воздуха движется в потоке.
Например, если конструкция, через которую проходит воздух, представляет собой цилиндрическую трубу, площадь, по которой движется воздух, является круговой и определяется формулой для площади круга:
А = \ пи г ^ 2
гдер- радиус цилиндра.
Расчет расхода воздуха по перепаду давления
Если вам нужно, вы можете рассчитать скорость по давлению в этих задачах, если вам предоставлено достаточно информации. Перепад давления между местами - это одно из средств, с помощью которого воздух перемещается с места на место, и чем выше давление, тем выше скорость потока воздуха.
Давление имеет единицы силы на единицу площади, но также может быть выражено для жидкостей как плотность, умноженная на силу тяжести, умноженную на высоту (ρgh) на единицу площади, потому что единицы выходят одинаково.
Лабораторное оборудование
Линейные скорости воздуха подразделяются на низкие (менее 100 футов в минуту), средние (от 100 до 750) и высокие (более 750). Инструмент под названиемкрыльчатый анемометрполезен для средних и высоких скоростей воздуха, в то время кактермоанемометрподходит для всего диапазона скоростей, но стоит намного дороже и труднее в обслуживании.
Адымовая трубадешев и прост в использовании, но, как нетрудно догадаться, не очень точен и используется в основном для сбора самых общих данных о местных перемещениях воздуха.