Akış Oranı Hesaplama
Bir boru veya kanal aracılığıyla bir sıvının hacimsel akış oranını hesaplayın.
Değerlerinizi girin
İçerik tablosu
Flow Rate için Kapsamlı Kılavuz
Volumetrik Flow Rate
Volumetrik akış oranı, belirli bir yüzeyden birim zamanında geçen sıvı dinamiğinde temel bir kavramdır. Bu, mühendislikteki en kritik parametrelerden biridir ve her şeyi endüstriyel süreçlere ve tıbbi cihazlara etkiler.
Volumetrik akış oranı, bir sıvının ne kadar hacminin zaman içinde bir sistem aracılığıyla hareket ettiğini, akışkanın yoğunluğu veya kütleden bağımsız olarak temsil eder.
Akış Oranının İlkeleri
İki temel ilke akış hızı davranışını akışkan sistemlerde yönetir:
- Mass Koruma:Sürekli bir akış sisteminde sızıntı veya ek olmadan, kütle akışı oranı sistemi boyunca sürekli kalır.
- Süreklilik Equation:Incompressible fluids için, volumetrik akış oranı bir borunun farklı kesitlerinde sabit kalır (Q = A1v1 = A2v2).
Flow Rate vs. Velocity
Bununla birlikte, akış oranı ve hız ayrı kavramlardır:
- Akış Oranı (Q):Bir birim zamanı başına bir alan üzerinden geçen sıvı miktarı (m3/s)
- Velocity (v):Akışkan hareket hızı ve yönü belirli bir noktada (m/s)
Küçük bir boru yüksek hız ama düşük akış oranına sahip olabilir, büyük bir boru daha düşük hıza sahip olabilir ancak daha yüksek akış oranına sahip olabilir.
Akış türleri
Laminar Flow
- Reynolds numarası< 2000
- Parlak, sıralı akışkan hareket
- Akışkanlar tabakaları paralel şekillerde kaydırılır
- Yavaş akışlarda veya yüksek vius sıvılarında yaygındır
- Parabolik Hız Profil
Turbulent Flow
- Reynolds sayısı > 4000
- Chaotic, düzensiz akışkan hareket
- Akışkan katmanlar arasında önemli lateral karıştırma
- Hızlı akışlarda veya düşük performanslı sıvılarda yaygındır
- Flatter speed profil
Reynolds Numarası
Reynolds numarası (Re) akışın laminar veya çalkantılı olup olmayacağını tahmin etmeye yardımcı olan bir boyutsız parametredir:
Nerede:
- = sıvı yoğunluğu (kg/m3)
- v = sıvı hız (m/s)
- D = karakteristik lineer boyut (m)
- μ = dinamik visity (Pa·s)
- = kinematic visity (m2/s)
Flow Rate Ölçümü Uygulamaları
Industrial Industrial Industrial Industrial Industrial
- Süreç kontrolü
- Su dağılımı
- Kimyasal üretim
- Petrol ve gaz üretimi
- Yiyecek ve içecek işleme
Tıp tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi tıbbi
- IV Akışkan teslim
- Kan akışı ölçümü
- Respiratory izleme
- Diyaliz makineleri
- İlaç teslimat sistemleri
Çevre
- River deşarj izleme izleme
- Atıksu tedavisi
- Irrigation systems
- Hava durumu tahmin ediyor
- Hidrolojik çalışmalar
Akış ölçüm teknolojileri
| Tipi Tipi Tipi Tipi | Prensip Prensibi | Avantajları Avantajları | Sınırlamalar |
|---|---|---|---|
| Diferansiyel Baskı | Önlemler baskı bir kısıtlamaya düşer | Basit, iyi düşünülemez, hareketli parçalar yok | Baskı kaybı, kare kök ilişkisi sınırları aralığı |
| Olumlu Farklılık | Akışkanların sabit hacimleri | Yüksek doğruluk, vius sıvıları ile çalışır | Hareketli parçalar, baskı düşer, zamanla yıpranır |
| Velocity | Akışı belirlemek için ölçümler sıvı hızı | Linear yanıt, iyi aralıkability | Belirli yükleme koşullarını gerektirebilir |
| Elektromanyetik | Faraday'ın indüksiyon yasasına dayanarak | Hiçbir hareketli parça, engellenme, bi-yönerge | Sadece iletken sıvılarla çalışır |
| Ultrasonik Ultrasonik Ultrasonik | Akışı ölçmek için ses dalgaları kullanın | non-vazif olmayan, baskı yok | Akış profili, balonlar, parçacıklar |
Akış Oranı Etkileyen Faktörler
- Basınç Diferansiyel:Yüksek basınç farklılıkları genellikle daha büyük akış oranları üretir
- Boru Çapı:Akış oranı, kesit alanı (Q ∝ A) için orantılıdır
- Akışkanlık Viscosity:Daha fazla viskous sıvıları aynı koşullar altında daha yavaş akıyor
- Pipe Uzunluk:Uzun borular daha fazla sürtünme direnci yaratır, akış oranını azaltır
- Pipe Cabness:Kaba iç yüzeyler sürtünmeyi arttırır, akış oranını azaltır
- Bends ve Ekipmanlar:Her ek bileşen yerel kayıplar getiriyor
- Sıcaklık:Akışkan vizyumları ve yoğunlukları etkiler, akış davranışını değiştirir
Gelişmiş Akış Kavramları
Bernoulli'nin Prensibi
{% trans "In a fluid flow, an increase in velocity occurs simultaneously with a decrease in pressure or potential energy. This principle explains why fluid velocity increases as it flows through a constriction." %}
Poiseuille'in Yasası
{% trans "For laminar flow, the flow rate is proportional to the pressure gradient and the fourth power of the pipe radius: Q = (πΔPr⁴)/(8μL) This shows why small changes in pipe diameter have dramatic effects on flow rate." %}
Akış oranı prensiplerini anlamak verimli sıvı sistemleri tasarlamak için önemlidir. Proper akış hızı yönetimi önemli enerji tasarrufuna yol açabilir, bakım maliyetlerini azaltır ve gelişmiş sistem güvenilirliğine yol açabilir.
Flow Rate Formula Formula
volumetrik akış oranı, birim zamanında verilen bir yüzeyden geçen sıvı miktarıdır.
Nerede:
- S = Volumetrik akış oranı (m3/s)
- A = Cross-bölümal alanı (m2)
- v = Velocity (m/s)
Nasıl Hesaplamak
Akış oranını hesaplamak için, bu adımları takip edin:
-
1Önlem veya boru veya kanal alanının kesit alanını hesaplar
-
2Akışın hızını ölçmek
-
3Multiply the alanı by the speed to get the flow rate
Birimler ve Dönüşümler
Akış oranı için ortak birimler şunları içerir:
- m3/s (İkinci başına beşik metre)
- L/s (İkinci okurlar)
- m3/h (kırda saat başına beş metre)
- L/min ( Dakikada litre)
- 1 m³/s = 1000 L/s
- 1 m³/s = 3600 m³/h
- 1 L/s = 60 L/min
Pratik örnekler
Örnek 1 ÖrnekSu Pipe
10 cm çapında bir boru ile su akışını hesaplayın ve 2 m/s hız.
A = π × (0.1/2)² = 0.00785 m²
Q = A × v = 0.00785 × 2 = 0.0157 m³/s
Örnek 2 ÖrnekRiver Channel
Bir nehir kanalının 50 m2 kesitsel bir alanı ve 0,5 m /s akış hızı vardır. Akış oranını hesaplayın.
Q = A × v = 50 × 0.5 = 25 m³/s