Portata volumetrica alla velocità: come trovarla

Il rapporto di Portata volumetrica La velocità dovrebbe essere calcolata correttamente per la progettazione della pipeline di un settore.

La portata volumetrica è il volume di un fluido che scorre attraverso un tubo, condotto, canale o altro questo tipo di struttura per unità di tempo. La velocità si riferisce alla velocità con cui un fluido si muove attraverso un particolare passaggio nell'unità di tempo.

Portata volumetrica, Q o V=Av

Dove A= Area della sezione trasversale di una sezione in m2

E v=Velocità media del fluido lungo la sezione in m/s

 

L'unità di Portata volumetrica è m3/s(metri cubi/secondo), m3/h(metro cubo/ora), l/s (litro/secondo), l/min.(litro/minuto), ml/s(millilitro/secondo) ecc.

L'unità adatta è decisa in base alla grandezza di Portata volumetrica. In caso di portata molto piccola (ad esempio fluido all'interno di una siringa), si preferisce ml/s e per molto grande portata volumetrica (ad es portata d'acqua in un fiume), è espressa in m3/h.

Velocità di flusso, v =s/t  

La velocità è indicata dal piccolo v

Dove s= Distanza percorsa dalle molecole del fluido

E t=periodo di tempo

L'unità di velocità è m/s (metro/secondo), km/h (chilometro/ora) ecc.

La portata volumetrica è uguale alla velocità?

Portata volumetrica e Velocity sono in relazione tra loro ma se consideriamo come quantità fisiche, entrambe sono abbastanza diverse tra loro.

In parole semplici Velocità di un fluido si riferisce alla velocità con cui il fluido (gas o liquido) si muove attraverso un passaggio in un particolare periodo di tempo. La portata volumetrica ci fornisce la quantità o il volume di un fluido (gas o liquido) che scorre attraverso un passaggio in un periodo di tempo.

La velocità di un fluido è una quantità vettoriale mentre la portata volumetrica è una quantità scalare poiché è una derivata temporale del volume.

Differenza tra portata volumetrica e velocità

La differenza tra Portata volumetrica e Velocità come segue:

Portata volumetricaVelocità
La portata in volume (Q) è la quantità di volume (V) di un fluido che scorre attraverso un'area della sezione trasversale (A) per unità di tempo (t).Velocità di un fluido è definita come la distanza (d) percorsa da un fluido in un periodo di tempo ( t).
Matematicamente, Q = V/tMatematicamente,
Unità: m3/s( unità SI), cm3/s (Unità CGS)Unità: m/s (unità SI), cm/s (unità CGS)

Relazione tra portata volumetrica e velocità

Se osserviamo la portata di un torrente o di un fiume, se la velocità dell'acqua è elevata, anche la portata volumetrica del fiume è elevata.

La seguente equazione ci fornisce la relazione tra la portata volumetrica (Q) e la velocità (v).

D=R. v

Qui A è l'area della sezione trasversale e v è la velocità del fluido.

Generalmente consideriamo qui la velocità media poiché la velocità del flusso non rimane costante per tutto il particolare periodo di tempo. Quindi,  

  Eq(1)

Dall'Eq (1), è chiaro che Portata volumetrica è direttamente proporzionale sia alla velocità media del flusso che alla dimensione del passaggio (può essere condotto, condotto o fiume).

Maggiore è il diametro del tubo o condotto, maggiore è l'area della sezione trasversale

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Flusso attraverso un tubo con sezione trasversale A

Nella figura sopra possiamo vedere un tubo con sezione trasversale A in m2 e la velocità o velocità del fluido è (piccolo v bar) in m/s.

Per conoscere la portata o la portata in un'applicazione di processo, sono necessarie due misurazioni: il volume di fluido che attraversa il passaggio e il tempo richiesto da questo volume per attraversare il passaggio.

Portata volumetrica,Q= volume/tempo

Volume(V Capitale) in metri cubi m3 e tempo(t) in secondi.

Q=V/t Eq(2)

Nella figura sopra il volume(V) di fluido che passa per il punto(O) in un intervallo di tempo t è rappresentato dalla porzione in ombra del cinduit è dato da

Volume,V=Annuncio

Da Eq(2) Q= V/t = Ad/t

Q = Ad/t Eq(3)

Ora velocità media,

gif

Quindi l'Eq(3) diventa  

 Portata volumetrica,

diametro 7 1
Flusso attraverso un tubo con sezione trasversale diversa

Nel caso in cui un fluido incomprimibile (come l'acqua) fluisca attraverso un passaggio con sezione trasversale diversa, la Portata Volumetrica del fluido rimane costante. Per mantenere il portata costante, la velocità del flusso è bassa su un'area della sezione trasversale più ampia del tubo e la velocità diventa elevata su un'area della sezione trasversale più piccola.

Nella figura sopra possiamo vedere un liquido incomprimibile scorre attraverso un tubo di sezione trasversale decrescente. Poiché il fluido è di natura incomprimibile, cerca di mantenere la continuità e lo stesso volume di fluido scorre attraverso ogni punto del tubo indipendentemente dalle dimensioni o dal diametro del tubo.

Quando la dimensione del tubo è più ampia nel punto 1, la velocità del flusso diminuirà rispetto alla velocità nel punto 2 in cui il tubo si restringe. In questo modo la Portata in ogni punto della tubazione viene mantenuta ad un valore costante.

Al punto 1 e 2,

Q1 = D2

oro,

Questa è la famosa equazione di continuità applicabile ai fluidi incomprimibili.

Come trovare la velocità dalla portata volumetrica?

Nel caso di colonne di dimensioni diverse, è più conveniente rappresentare il flusso di un fluido in termini di velocità del flusso (cm/h). Ma generalmente il flusso è calcolato in termini di portata volumetrica (ml/min).

Usando la seguente formula possiamo facilmente calcolare la velocità di un flusso dalla portata volumetrica di un fluido:

Portata,

Dove Q= Portata volumetrica in m3/s

A = Area della sezione trasversale del passaggio attraverso il quale scorre il fluido in m2

Ora, barra v=Q/A=Portata in volume/Sezione trasversale del tubo

La portata può anche essere definita come il rapporto tra la variazione di volume del fluido e la variazione nel tempo.

Q=dV/dt