science >> Wetenschap >  >> Fysica

Differentiaaldruk converteren naar Flow

Het gebied van de vloeistofmechanica houdt zich bezig met het bestuderen van de beweging van vloeistoffen. Een van de hoekstenen van dit veld is Bernoulli's vergelijking, genoemd naar de achttiende-eeuwse wetenschapper Daniel Bernoulli. Deze vergelijking relateert veel fysieke grootheden in de vloeistofmechanica tot een elegante en eenvoudig te begrijpen vergelijking. Met Bernoulli's vergelijking is het bijvoorbeeld mogelijk om het drukverschil van een vloeistof (dat wil zeggen het verschil in druk van de vloeistof tussen twee verschillende punten) te relateren aan de stroming van de vloeistof, wat belangrijk is als u wilt meten hoe veel vloeistof stroomt over een bepaalde hoeveelheid tijd.

Om de snelheid van de vloeistofstroom te bepalen, vermenigvuldigt u het drukverschil met twee en deelt u dit getal door de dichtheid van het stromende materiaal. Als voorbeeld, uitgaande van een drukverschil van 25 Pascal (of Pa, de maateenheid voor druk) en het materiaal is water, dat een dichtheid heeft van 1 kilogram per kubieke meter (kg /m ^ 3), zal het resulterende aantal ben 50 vierkante meter per vierkante seconde (m ^ 2 /s ^ 2). Noem dit resultaat A.

Zoek de vierkantswortel van resultaat A. Met ons voorbeeld is de vierkantswortel van 50 m ^ 2 /s ^ 2 7.07 m /s. Dit is de snelheid van de vloeistof.

Bepaal het gebied van de buis waar de vloeistof doorheen beweegt. Als de pijp bijvoorbeeld een straal van 0,5 meter (m) heeft, wordt het gebied gevonden door de straal te verdelen (dat wil zeggen het gebied met zichzelf te vermenigvuldigen) en te vermenigvuldigen met de constante pi (zoveel mogelijk decimalen behouden, de waarde van pi opgeslagen in je rekenmachine is voldoende). In ons voorbeeld geeft dit 0.7854 vierkante meter (m ^ 2).

Bereken de stroomsnelheid door de vloeistofsnelheid te vermenigvuldigen met het gebied van de pijp. Als we onze conclusie trekken, geeft een vermenigvuldiging van 7,07 m /s met 0,7854 m ^ 2 5,55 m per seconde (m ^ 3 /s). Dit is het vloeistofdebiet.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Draag tijdens de berekening zoveel decimalen als je kunt tijdens de tussenstappen, en dan rond het getal lager in de laatste stap.

Probeer bij het vermenigvuldigen met de constante pi zoveel mogelijk decimalen te houden, omdat afronding tot kleine fouten kan leiden.

Waarschuwing

Bij deze stappen wordt de vloeistofstroom in een horizontale buis aangenomen. Als er een verticale component is in de vloeistofstroom, zijn deze stappen niet van toepassing.