Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de snelheid van vloeistof door een pijp?

De vloeistofsnelheid door een pijp wordt stroomsnelheid genoemd En het is geen enkele, vaste waarde. Het hangt af van verschillende factoren:

1. Debiet: Dit is het volume vloeistof dat een punt in de pijp per eenheidstijd passeert (bijvoorbeeld liters per minuut, gallons per uur). Een hogere stroomsnelheid betekent in het algemeen een hogere snelheid.

2. Pijp dwarsdoorsnedeoppervlak: Een smallere pijp zal de vloeistof dwingen om sneller te bewegen om hetzelfde stroomsnelheid te behouden. Dit wordt beschreven door de continuïteitsvergelijking :

* Q =a * v

* Q =stroomsnelheid

* A =dwarsdoorsnede van de pijp

* v =stroomsnelheid

3. Vloeistofeigenschappen: Verschillende vloeistoffen hebben verschillende viscositeiten (weerstand tegen stroming). Een dikkere, meer viskeuze vloeistof zal over het algemeen langzamer stromen dan een dunnere, minder viskeuze vloeistof.

4. Drukgradiënt: Het verschil in druk tussen het begin en het einde van de pijp beïnvloedt de stroomsnelheid. Een steilere drukgradiënt betekent een snellere stroom.

5. Wrijving: De ruwheid van het binnenoppervlak van de pijp veroorzaakt wrijving en vertraagt ​​de vloeistof naar beneden.

Berekening van de stroomsnelheid:

Om de stroomsnelheid (V) te berekenen, kunt u de volgende formule gebruiken:

* v =q / a

Voorbeeld:

Als een pijp met een dwarsdoorsnede van 0,01 vierkante meter een debiet heeft van 0,05 kubieke meter per seconde, dan zou de stroomsnelheid zijn:

* V =0,05 m³ / s / 0,01 m² =5 meter per seconde

Belangrijke overwegingen:

* stroomprofiel: De stroomsnelheid is niet uniform over de dwarsdoorsnede van de pijp. Het is meestal het hoogst in het midden en neemt af naar de muren vanwege wrijving.

* Turbulente versus laminaire stroom: Bij hogere snelheden kan de stroom turbulent worden, waardoor de stroomsnelheid complexer is om te berekenen.

Laat het me weten als je een specifiek scenario in gedachten hebt. Ik kan je helpen met de berekeningen!