Nell'articolo analizzeremo l'argomento “La portata è costante” con un focus su come funziona nel sistema di tubazioni. Di seguito discutiamo anche dei fatti correlati con il "La portata è costante.
Sì, la portata è costante solo in alcune condizioni standard fisse. In un sistema aperto, la sostanza liquida o il gas si muove in un movimento del sistema da un luogo all'altro applicando una forza netta sull'asse parallelo al tubo o al canale a temperatura e pressione standard.
In un sistema aperto attraverso un mezzo in un certo periodo di tempo in alcune condizioni standard le sostanze liquide attraversano un movimento di forza sbilanciata, questa è chiamata portata.
Credito immagine - Wikimedia Commons
I Portata possono essere classificati in due categorie. Sono riportati di seguito,
Portata volumetrica
Portata di massa:
Dalla legge di conversione della massa otteniamo un chiaro concetto della portata massica. La conversione di portate massiche afferma che la quantità della massa di un particolare oggetto non può essere creata o distrutta. La massa di un corpo è misurata dal bilanciamento della leva.
La portata massica può essere definita come la, un oggetto che contiene massa è costante a temperatura e pressione standard quando la forza viene applicata al tubo o al canale esternamente.
La formula per la portata massica è,
Portata massica = (Densità della sostanza liquida)* (Velocità della sostanza liquida)* (Area della sezione trasversale del sistema)
Matematicamente può essere espresso come
ṁ=ρVA
Dove,
ρ = Densità della sostanza liquida
V = Velocità della sostanza liquida
A = Area della sezione trasversale
Quando esaminiamo l'equazione di cui sopra, il la portata massica si può facilmente riconoscere che la portata massica dipende dalla densità e dalla velocità della sostanza liquida, dell'area ed è in relazione diretta con questi tre parametri a temperatura e pressione fisse.
L'unità di misura della portata massica è il chilogrammo al secondo (kg/s).
Per saperne di più, leggi Portata di massa: relazioni importanti e domande frequenti
Credito immagine - wikipedia
Portata volumetrica:
Con l'aiuto della portata volumetrica potremmo capire quanto volume c'è all'interno del tubo nel sistema di tubazioni.
La portata volumetrica può essere definita come per un oggetto il volume interno si sposta in uno spazio particolare da un'area all'altra dalla forza applicata esterna.
La formula per la portata volumetrica è
Portata volumetrica = velocità del flusso della sostanza liquida * area della sezione trasversale del sistema aperto
Matematicamente la portata volumetrica può essere scritta come
Q = VA
Dove,
Q = Portata volumetrica della sostanza liquida
V = Velocità della sostanza liquida
A = Area della sezione trasversale del sistema aperto
Quando esaminiamo l'equazione di cui sopra, possiamo facilmente riconoscere che la relazione per la portata volumetrica è, la velocità e l'area della sezione trasversale sono direttamente proporzionali l'una all'altra. L'unità del portata volumetrica è metro cubo al secondo.
Credito immagine - wikipedia
Per saperne di più, leggi Misuratore di portata volumetrico: è tutto un concetto importante
Perché la portata è costante?
Se passiamo dall'equazione di continuità, la portata di un tubo o di un canale è uguale a ogni punto del sistema di tubazioni. In altre parole possiamo dire che la velocità di afflusso e deflusso del tubo o del canale è uguale.
La portata è costante solo per i fluidi incomprimibili. La portata può essere regolata dalla pressione in uscita della pompa.
La pompa è un dispositivo mediante il quale il fluido viene pompato nel sistema di tubazioni. Il controllo della pressione in uscita dalla pompa a cui è collegato il regolatore di contropressione.
Come è costante la portata?
La portata è un fattore molto importante di un'area industriale. Con l'aiuto di questo parametro potremmo facilmente comprendere la condizione interna di una condotta o di un canale. Questo parametro riduce il costo del processo e aiuta anche a mantenere l'intero sistema.
La costante di portata quando la densità del fluido è invariata. Nel sistema di tubazioni la sostanza liquida scorre attraverso l'asse parallelo del tubo o canale in corrispondenza di determinate aree della sezione trasversale, in questo tempo flusso laminare può essere osservato.
La portata volumetrica è costante?
Il volumetrico portata utilizzata in campo ingegneristico nelle tubazioni sistema. Lo scopo principale della portata volumetrica è misurare la quantità di volume, nel tubo o canale, per la sostanza liquida. La portata massica utilizzata per misurare le molecole nel fluido che scorre.
La portata volumetrica per un gas o un fluido rimane costante solo quando il valore della portata volumetrica viene misurato in condizioni invariate che sono prevalentemente immaginarie.
Il volumetrico portata invariata solo a pressione costante e temperatura per i gas ideali e il liquido ideale.
Come è costante la portata volumetrica?
La portata volumetrica può essere definita come la, in un'area della sezione trasversale tridimensionale, il gas o la sostanza liquida presente si sta muovendo a una temperatura e pressione fisse in un dato periodo di tempo.
Quando la sostanza liquida scorre attraverso un tubo o un canale nel sistema di tubazioni, il volume della sostanza liquida è quasi incomprimibile a un tempo prestabilito.
I la dimensione della portata volumetrica è,L3T-1.
I problemi su sono la portata costante e come la portata è costante
Problema: in un serbatoio dell'acqua l'acqua viene pompata nella parte superiore del tetto. Il serbatoio dell'acqua si trova nel 7th piano della casa. L'acqua scorre attraverso il gasdotto. L'acqua viene percorsa dai tubi del gasdotto è di 10 piedi/sec. La larghezza del tubo è di 36 pollici. Ora calcola la quantità di portata dell'acqua nel tubo.
Soluzione:
Dati dati sono, v = 10 piedi/sec
Sappiamo che la formula dell'area del tubo è,
A = π xr2 = = 0.785 x D x D = 0.785 x 3 x 3 = 7.06 piedi2
Ora la formula della portata volumetrica è
Q = Velocità dell'acqua * Area della sezione trasversale del tubo
Q = 70.6 piedi3/sec = (70.6 piedi3 x 60 sec x 7.48 gal)/(sec x 1 min x 1 piedi3) = 31,685 gpm
La portata del tubo dell'acqua è di 31,685 gpm.
Problema: in un'industria denominata XYZ ci sono quattro serbatoi di petrolio. Tutti i serbatoi dell'olio sono collegati al serbatoio del fornitore dell'olio. L'olio ha la densità è di 489 kg per metro cubo e la velocità è di 10.9 metri al secondo. Il diametro del tubo del serbatoio dell'olio è di circa 6 cm. Determinare il valore della portata volumetrica.
Soluzione:
Dati dati sono, d = 6 cm, v = 10.9 m/s
Raggio = r = d/2 = 6/2 = 3 cm
A = π xr2 =πx32 = 28.26 cm2 x 1 m2/100cm2 = 0.2826 m2
Q = A xv = 0.2826 x 10.9 = 3.080 metri cubi al secondo.
Così, la portata volumetrica del tubo è,3.08 cubi per metro.
Domande frequenti:
Domanda: Spiega l'equazione della continuità.
Soluzione: Quando la sostanza liquida scorre attraverso a tubo la tendenza del liquido è di mantenere il volume. In questa condizione il liquido è incomprimibile.
Una sostanza liquida incomprimibile che scorre in una certa quantità di area della sezione trasversale attraverso un canale o un tubo in un periodo di tempo fisso, quindi la quantità della sostanza liquida che passa nel sistema di tubazioni è la stessa e ciascuna sezione del tubo o del canale . Questa è l'equazione della continuità.
Matematicamente può essere espresso come
Q1 = D2 = D3 =Q4 =…………….
a1v1 = a2v2 = a3v3 = a4v4 =…………..
Problema: in una casa si trova un serbatoio dell'acqua sul tetto della casa. L'acqua viene fornita in tutta la casa attraverso le tubazioni che sono collegate al serbatoio dell'acqua. L'acqua scorre attraverso il tubo a 0.9 metri al secondo. Ora da dove viene emesso il flusso che è un terzo del tubo di approvvigionamento. Determinare la velocità alla quale l'acqua scorre attraverso la tubazione.
Soluzione: Dati dati, v1 = 0.90 metri al secondo
Sappiamo che l'equazione di continuità è,
A1v1 = A2v2
A2 = 1/3 A1
A2 = 1/3 A1v2
v2 = 3 xv1= 3 x 0.90 metri/secondo = 2.7 metri al secondo
La velocità alla quale l'acqua scorre attraverso il tubo è di 2.7 metri al secondo.
Domanda: Qual è la formula alternativa della portata volumetrica?
Soluzione: L'altro modo per scrivere la portata volumetrica è,
Portata volumetrica =Q = V/t ……eq(1)
In un tubo da cui scorre il fluido, il flusso volumetrico può essere scritto come
V = Ad …..eqn(2)
Dove, V = Volume del liquido nel tubo
A = Area della sezione trasversale del fluido che scorre nel tubo
d = Larghezza del tubo
Ora potremmo scrivere la velocità volumetrica per il tubo cilindrico è,
Q = V/t = Ad/t
Il termine d/t è scritto per esprimere il flusso del fluido in un tempo fisso nel diametro fisso del tubo.
Confrontando l'eqn (1) e l'eqn (2) otteniamo,
Q = Av [v = d/t]
Dove, A = Area della sezione trasversale del tubo nel sistema di tubazioni.
Sappiamo anche che, la formula per il territorio,
A = π xr2
Quindi nell'equazione sopra otteniamo tre parametri.
1. Se l'area e la densità sono date, possiamo facilmente calcolare il valore della velocità.
2. In un altro modo, se sono date densità e velocità, possiamo anche calcolare il valore dell'area.
3. E infine la velocità e l'area è data quindi il valore della densità del liquido che possiamo calcolare.
Domanda: Qual è il fluido incomprimibile?
Soluzione: In tutta sostanza liquida il flusso incomprimibile è visibile.
Flusso incomprimibile: quando una sostanza liquida scorre in una certa quantità di un'area della sezione trasversale in un dato periodo di tempo a temperatura e pressione fisse, se in quel momento la velocità e la densità della sostanza volata rimangono invariate è chiamato flusso incomprimibile.
Cos'è il liquido incomprimibile?
Soluzione: Flusso d'acqua in un tubo o in un canale nel sistema di tubazioni è presente liquido incomprimibile.
Liquido incomprimibile: quando il fluido si muove nel sistema di tubazioni attraverso un tubo o un canale in una data area in un periodo di tempo fisso, quel tempo se la densità e la velocità rimangono invariate è chiamato liquido incomprimibile.
Ciao... sono Indrani Banerjee. Ho completato la mia laurea in ingegneria meccanica. Sono una persona entusiasta e sono una persona positiva su ogni aspetto della vita. Mi piace leggere libri e ascoltare musica.
Ciao amico lettore,
Siamo una piccola squadra alla Techiescience, che lavora duro tra i grandi player. Se ti piace quello che vedi, condividi i nostri contenuti sui social media. Il tuo supporto fa una grande differenza. Grazie!