ВОЛУМЕТРИЈСКИ ПРОТОК: ИЗРАЧУНАВАЊЕ И ШТА НА ЊЕГА УТИЧЕ - ФИЗИЧКИ - 2025

Запремински проток одређује обим течности која тече кроз делу цевовода и даје меру брзине којом се флуид путовања од њега. Стога је његово мерење посебно интересантно у областима разноврсним попут индустрије, медицине, грађевинарства и истраживања, између осталог.

Међутим, мерење брзине неке течности (било да је то течност, гас или мешавина обоје) није тако једноставно као што може бити мерење брзине померања чврстог тела. Стога се догађа да је за брзину неке течности потребно знати њен проток.

Овим и многим другим питањима везаним за флуиде бави се грана физике позната као механика флуида. Проток се дефинише као колики флуид тече један део водовода, било да је то нафтовод, нафтовод, река, канал, крвовод итд., Узимајући у обзир временску јединицу.

Обично се израчунава волумен који кроз јединицу времена прође кроз јединицу времена, који се такође назива волуметријски проток. Такође је дефинисан и масни или масни проток који кроз одређено време пролази кроз одређено подручје, иако се користи ређе од запремине.

Прорачун

Волуметријски проток представљен је словом К. За случајеве у којима се проток помера окомито на део проводника, он се одређује следећом формулом:

К = А = В / т

У овој формули А је пресек проводника (то је просечна брзина флуида), В је запремина, а т време. Пошто се у међународном систему површина или пресек проводника мери у м ^2, а брзина у м / с, проток се мери у м ³ / с.

За случајеве у којима брзина помака течности ствара угао θ са правцем окомитим на површински део А, израз за одређивање брзине протока је следећи:

К = А цос θ

То је у складу са претходном једначином, јер када је проток окомит на подручје А, θ = 0 и, следствено,, цос θ = 1.

Горње једнаџбе су тачне само ако је брзина флуида једнака и ако је површина секције равна. У супротном, волуметријски проток се израчунава кроз следећи интеграл:

К = ∫∫ _с вд С

У овом интегралном дС-у је површински вектор, одређен следећим изразом:

дС = н дС

Тамо је н јединични вектор нормалан на површини канала, а дС је површински диференцијални елемент.

Једначина континуитета

Карактеристика нестисљивих течности је да се маса течности чува помоћу два одсека. Из тог разлога је задовољена једначина континуитета, која успоставља следећи однос:

ρ ₁ А ₁ В ₁ = ρ ₂ А ₂ В ₂

У овој једначини ρ је густина течности.

За случајеве режима у сталном протоку, у којима је густина константна и, стога, задовољава се да је ρ ₁ = ρ ₂ , она се своди на следећи израз:

А ₁ В ₁ = А ₂ В ₂

Ово је еквивалентно потврђивању очувања протока и, према томе:

К ₁ = К ₂ .

Из посматрања горе наведеног произлази да се течности убрзавају када дођу до ужег дела цеви, док успоравају када дођу до ширег дела цеви. Ова чињеница има занимљиве практичне примене, јер омогућава играње брзином кретања течности.

Берноуллијев принцип

Берноуллијев принцип одређује да за идеалну течност (тј. Флуид који нема ни вискозност, ни трење) који се креће у циркулацији кроз затворени проводник, тачно је да његова енергија остаје константна током целог померања.

Коначно, Берноуллијев принцип није ништа друго до формулација Закона очувања енергије за проток течности. Дакле, Берноуллијева једнаџба се може формулисати на сљедећи начин:

х + в ² / 2г + П / ρг = константа

У овој једначини х је висина, а г је убрзање захваљујући гравитацији.

Берноуллијева једнаџба у сваком тренутку узима у обзир енергију течности, енергију која се састоји од три компоненте.

- Кинетичка компонента која укључује енергију, захваљујући брзини којом се течност креће.

- Компонента генерисана гравитационим потенцијалом, као последица висине на којој је течност.

- компонента проточне енергије, која је енергија коју течност поседује услед притиска.

У овом случају, Берноуллијева једнаџба се изражава на следећи начин:

х ρ г + (в ² ρ) / 2 + П = константа

Логично је да у случају стварног флуида израз Берноуллијеве једнаџбе није испуњен, јер се при премештању течности појављују губици трења и потребно је прибећи сложенијој једначини.

Шта утиче на волуметријски проток?

Волуметријски проток ће утицати ако дође до блокаде у каналу.

Поред тога, волуметријска брзина протока се такође може променити због варијација температуре и притиска у стварној течности која се креће кроз водовод, посебно ако је у питању гас, јер запремина коју гас заузима варира у зависности од температуре и притиска при којем је.

Једноставна метода мерења волуметријског протока

Заиста једноставна метода мерења волуметријског протока је да се дозволи проток течности у дозирном резервоару током одређеног временског периода.

Ова метода углавном није баш практична, али истина је да је крајње једноставно и врло илустративно разумети смисао и важност познавања брзине протока неке течности.

На овај начин се течност пушта у дозирни резервоар током одређеног времена, измерава се нагомилана запремина и добијени резултат дели са протеченим временом.

Референце

1. Проток (течност) (други). На Википедији. Преузето 15. априла 2018. године са ес.википедиа.орг.
2. Волуметријски проток (нд). На Википедији. Преузето 15. априла 2018. године са ен.википедиа.орг.
3. Енгинеерс Едге, ЛЛЦ. „Флуидна волуметријска једнаџба протока“. Енгинеерс Едге
4. Мотт, Роберт (1996). "једно". Примењена механика течности (четврто издање). Мексико: Пеарсон Едуцатион.
5. Батцхелор, ГК (1967). Увод у динамику флуида. Цамбридге Университи Пресс.
6. Ландау, ЛД; Лифсхитз, ЕМ (1987). Механика флуида. Курс теоријске физике (друго издање). Пергамон Пресс.