المحتوى
- صيغة السرعة السطحية
- السرعة السطحية هي تقدير مناسب
- ديناميكا الموائع: السرعة مقابل التدفق
- حساب العينة: سرعة السوائل السطحية
عندما تقوم بتصميم نظام لتحريك السوائل - مثل جهاز استخراج الغاز الطبيعي - من الضروري معرفة مدى سرعة تدفق السائل الذي تعمل به عبر الأنابيب. سرعة التدفق السطحي (الملقب ب سرعة السائل السطحية أو سرعة الغاز السطحية) هي طريقة لتقدير السرعة التي أ مائع (أي الغاز أو السائل) يمر عبر كائن.
من السهل نسبياً حساب السرعة السطحية بمجرد معرفة الصيغة والقياسات المطلوبة. تابع القراءة لمعرفة المزيد حول الافتراضات التي تقوم عليها السرعة السطحية وكيفية حسابها بنفسك.
صيغة السرعة السطحية
تمثل سرعة الغاز السطحية (وتعرف أيضًا باسم سرعة التدفق السطحية) تقديرًا لمدى مرور السائل عبر جسم ما (مثل أنبوب) أو وسط مسامي (مثل الحصى). يتم حسابه باستخدام الصيغة التالية:
u__س = Q / أ
السرعة السطحية هي تقدير مناسب
في العالم الواقعي ، معظم التدفقات ليست موحدة - يتكون الهواء من غازات متعددة مع جزيئات صلبة صغيرة معلقة فيه. تستخرج آبار النفط عادة مزيجًا من الزيت والماء والغاز الطبيعي مرة واحدة. تسمى هذه السوائل التي تتدفق مع بعضها وتتكون من عدة مكونات متعدد الأطوار يطفو.
تتجاهل سرعة التدفق السطحي المراحل الأخرى لتقدير سرعة المرحلة التي تهتم بها فقط.
ديناميكا الموائع: السرعة مقابل التدفق
دعنا نقول أنك هندسة المناظر الطبيعية في منطقة ممطرة للغاية. على هذا النحو ، من المهم أن يكون لأسرة الحديقة التي قد تبنيها تصريفًا ممتازًا لمنع الفيضانات. عندما تقوم ببناء أحد هذه الأسرة ، فمن المهم أن تعرف: سرعة المياه السطحية في التربة أو معدل تدفق المياه عبر التربة؟ معدل التدفق ، كما سنرى أدناه.
ال ● السرعة (أو السرعة السطحية) من السوائل هو مقياس لل متوسط السرعة والاتجاه جزيئات السائل تتحرك. إنها تجيب على السؤال "مدى السرعة؟" إنها معلمة مهمة عند استخدام السائل لتوليد القوة ، لأن القوة تزداد بسرعة. يجب أن يتحرك الهواء الخارج من الفوهة بسرعة لتفجير المياه عن يديك. لا يهم إجمالي كمية الهواء الخارجة من الماكينة بمرور الوقت ، فيما يتعلق بالتجفيف.
يتدفق (الملقب ب معدل المد و الجزر) هو قياس حجم السائل الذي يتحرك بين مكانين بمرور الوقت. بمعنى آخر ، إنها تجيب على السؤال "كم وسرعة؟" التدفق هو ما تحتاج إلى معرفته عندما تكون مهتمًا بعدد براميل النفط التي تحصل عليها من منصة الحفر يوميًا. أو كمية المياه التي يمكن أن تسقط على حديقتك وبسرعة دون إغراقها.
حساب العينة: سرعة السوائل السطحية
تقوم مهندس بتصميم مجفف يد ، وهي تعرف أنها بحاجة إلى الهواء للخروج من الجهاز بسرعة حوالي 30 مترًا في الثانية لضرب الماء بشكل فعال خالٍ من الجلد. يتحرك النموذج الأولي الحالي لـ 0.4 متر مكعب / ثانية من الهواء عبر فوهة بمساحة مستعرضة تبلغ حوالي 0.0002 متر مربع - هل سيخرج الهواء من فوهة بسرعة كافية؟
شس = _ ف / أ
_uس = (15 م)3/ ث) / 0.4 م2
u__س = 37.5 م / ث
37.5 متر / ثانية أسرع من 30 متر / ثانية ، وهو في نفس الملعب - إنه نموذج واعد!