Зміст
- Формула поверхневої швидкості
- Поверхнева швидкість - це зручна оцінка
- Динаміка рідини: швидкість проти потоку
- Розрахунок зразка: Поверхнева швидкість рідини
Коли ви проектуєте систему для переміщення рідин - скажімо, установку для видобутку природного газу - важливо знати, наскільки швидко рідина, з якою ви працюєте, протікає по трубах. Поверхнева швидкість потоку (ака поверхнева швидкість рідини або поверхнева швидкість газу) - спосіб оцінки швидкості, з якою a рідина (тобто газ або рідина) проходить через об’єкт.
Обчислити поверхневу швидкість порівняно просто, коли ви знаєте формулу та необхідні вимірювання. Читайте далі, щоб дізнатися більше про припущення, що лежать в основі поверхневої швидкості, і про те, як її самостійно обчислити.
Формула поверхневої швидкості
Поверхнева швидкість газу (яка також називається поверхневою швидкістю потоку) - це оцінка того, як швидко рідина проходить через предмет (наприклад, трубу) або пористу середу (наприклад, гравій). Він розраховується за такою формулою:
u__с = Q / А
Поверхнева швидкість - це зручна оцінка
У реальному світі більшість потоків неоднакові - повітря складається з безлічі газів з суспендованими в ньому крихітними твердими частинками. Нафтові свердловини зазвичай видобувають суміш нафти, води та природного газу відразу все. Ці рідини, що стікають разом, складаються з декількох компонентів, називаються багатофазна потоки.
Поверхнева швидкість потоку ігнорує інші фази, щоб лише оцінити швидкість фази, яка вас цікавить.
Динаміка рідини: швидкість проти потоку
Скажімо, ви ландшафт у дуже дощовій місцевості. Тому важливо, щоб будь-які садові грядки, які ви могли побудувати, мали чудовий дренаж, щоб запобігти затопленню. Коли ви будуєте одне з таких грядок, що для вас важливіше знати: швидкість води в ґрунті чи швидкість потоку води через ґрунт? Це швидкість потоку, як ми побачимо нижче.
The швидкість (або поверхнева швидкість) рідини - це міра середня швидкість і напрямок частинки рідини рухаються. Він відповідає на питання «як швидко?» Це важливий параметр, коли рідина використовується для генерації сили, оскільки сила збільшується зі швидкістю. Повітря, що виходить з форсунки, повинен рухатися швидко, щоб збити воду з рук. Загальна кількість повітря, що виходить з машини з часом, насправді не має значення, що стосується сушіння.
Потік (ака витрата) - це вимірювання об’єму рідини, що рухається між двома місцями протягом часу. Іншими словами, він відповідає на питання "скільки і як швидко?" Потік - це те, що потрібно знати, коли вас цікавить, скільки барелів нафти ви виймаєте зі своєї бурової установки щодня. Або скільки води може потрапити на ваш сад і як швидко, не затоплюючи його.
Розрахунок зразка: Поверхнева швидкість рідини
Інженер розробляє сушарку для рук, і вона знає, що їй потрібно повітря для виходу з пристрою зі швидкістю близько 30 метрів в секунду, щоб ефективно вибивати воду з шкіри. Її поточний прототип рухається 0,4 кубічних метрів / секунду повітря через форсунку площею поперечного перерізу близько 0,0002 квадратних метрів - чи буде повітря виходити з сопла з достатньою швидкістю?
ус = _Q / А
_uс = (15 м.)3/ с) / 0,4 м2
u__с = 37,5 м / с
37,5 метрів в секунду швидше, ніж 30 метрів в секунду, і знаходиться в тому ж самому парку - це перспективний прототип!