体積流量計算とその影響



の 体積流量 それは、導管のセクションを横切る流体の量を決定することを可能にし、そして流体がそれを通って移動する速度の尺度を提供する。したがって、その測定は、とりわけ産業、医学、建設および研究などの多様な分野で特に興味深いものです。.

しかし、流体の速度（液体、気体、または両者の混合物）を測定することは、固体の移動速度を測定することほど簡単ではありません。したがって、流体の速度を知るためにはその流れを知る必要があることが起こります。.

流体に関するこの問題や他の多くの問題は、流体力学として知られる物理学の一分野で扱われています。流量は、一時的な単位を考慮して、パイプライン、オイルパイプライン、川、水路、血液導管など、パイプラインのセクションを通過する流体の量として定義されます。.

通常、特定の領域を横切る体積は、体積流量とも呼ばれる単位時間内に計算されます。特定の時間に特定の領域を通過する質量または質量流量も定義されますが、体積流量よりも使用頻度は低くなります。.

索引

  • 1計算
    • 1.1連続方程式
    • 1.2ベルヌーイの原理
  • 2体積流量に影響するもの?
    • 2.1体積流量を測定する簡単な方法
  • 3参考文献 

計算

体積流量は文字Qで表されます。流量が導体の断面に対して垂直に移動する場合は、次の式で決定されます。

Q = A = V / t

上記式において、Ａは導体部（流体が有する平均速度）であり、Ｖは体積でありそしてｔは時間である。国際的なシステムでは、運転手の面積または区域はメートルで測られるので2 そしてm / sの速度、流れはm測定されます3/ s.

流体の変位速度が表面Ａの断面に垂直な方向と角度θを形成する場合、流れを決定するための式は以下の通りである。

Q = Acosθ

流れが面積Ａに対して垂直であるとき、θ＝ ０、従ってｃｏｓθ ＝ １であるので、これは前の式と一致する。.

上記の式は、流体の速度が一様で、断面の面積が平坦である場合にのみ当てはまります。それ以外の場合、体積流量は次の積分によって計算されます。

Q =∫∫の v d S

この積分では、dSは表面ベクトルで、次の式で決定されます。

dS = n dS

ここで、nはダクトの表面に垂直な単位ベクトル、dSは微分表面要素.

連続方程式

非圧縮性流体の特徴は、流体の質量が2つのセクションによって保存されることです。したがって、連続方程式が満たされ、次の関係が成り立ちます。

ρ1 A1 V1 =ρ2 A2 V2

この式では、ρは流体の密度です。.

密度が一定であるため、ρが1 =ρ2, これは次の式になります。

A1 V1 = A2 V2

これは、フローが保存されていることを確認することと同じです。

Q1 = Q2.

上記の観察から、流体はそれらが導管のより狭い部分に達すると加速され、一方それらが導管のより広い部分に達するとそれらは速度を減少させると推論される。この事実は、それが流体の移動速度で遊ぶことを可能にするので、興味深い実用的用途を有する。.

ベルヌーイの原理

Bernoulliの原理は、閉じた導管によって循環状態で動く理想的な流体（つまり、粘性も摩擦も持たない流体）に対して、そのエネルギーがその変位のすべてに沿って一定のままであることを満たすことを決定します。.

結局、ベルヌーイの原理は、流体の流れに対するエネルギー保存則の定式化に他なりません。したがって、ベルヌーイ方程式は次のように定式化できます。

h + v2 / 2g + P /ρg=定数

この式で、hは高さ、gは重力加速度です。.

ベルヌーイ方程式では、流体のエネルギーはいつでも考慮されます。エネルギーは3つの成分から成ります。.

- 流体の移動速度による、エネルギーを含む運動特性の成分.

- 流体が位置する高さの結果として、重力ポテンシャルによって生成される成分.

- 流れのエネルギーの成分、これは圧力によって流体が負うエネルギーです。.

この場合、ベルヌーイ方程式は次のように表されます。

hρg +（v2 ρ）/ 2 + P =定数

論理的には、実際の流体の場合、流体の変位で摩擦損失が発生し、より複雑な方程式に頼る必要があるため、ベルヌーイ方程式の表現は満たされません。.

体積流量に影響するもの?

ダクト内に障害物があると、体積流量が影響を受けます。.

加えて、特にこれが気体である場合、ダクトを通って移動する実際の流体内の温度および圧力の変動により体積流量も変化する可能性がある。温度とそれがある圧力.

体積流量を測定する簡単な方法

体積流量を測定するための本当に簡単な方法は、流体を一定期間測定タンクに流入させることです。.

この方法は通常あまり実用的ではありませんが、真実は流体の流れを知ることの意味と重要性を理解することは非常に単純で非常に例示的であるということです.

このようにして、流体をある期間にわたって測定タンクに流入させ、蓄積容量を測定し、得られた結果を経過時間で割る。.

参考文献

  1. 流れ（流体）（n.d.）。ウィキペディアで。 es.wikipedia.orgから、2018年4月15日に取り出されました.
  2. 体積流量（n.d.）。ウィキペディアで。 2018年4月15日、en.wikipedia.orgから取得。.
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  4. Mott、Robert（1996）。 「1」応用流体力学（第4版）メキシコ：ピアソン教育.
  5. バチェラー、Ｇ。 （1967）流体力学の紹介ケンブリッジ大学出版局.
  6. ； Ｌａｎｄａｕ、Ｌ．リフシッツ、Ｅ。 （1987）流体力学理論物理学コース（第2版）。ペルガモンプレス.