-
q_v
= lưu lượng thể tích
- \ Delta_P = Chênh lệch áp suất giữa 2 điểm trong đường ống
- \ rho = tỷ trọng của lưu chất
- M = Tỉ lệ diện tích 2 điểm trong đường ống
Diễn giải công thức tính :
Trông môi trường tự nhiên chất lỏng hoặc khí đang chảy, Các dạng nguồn năng lượng sau đây sống sót :
- Thế năng: Bao gồm Năng lượng do vị trí (độ cao) + Năng lượng do áp suất
- Động năng
( Các dạng nguồn năng lượng khác, như nguồn năng lượng điện hoặc hóa học, không có tầm quan trọng trong toàn cảnh này. )
| Năng lượng do vị trí | Năng lượng do áp suất | Động năng |
|---|---|---|
| m. g. h m = khối lượng g = trọng lực h = chiều cao |
m. \ frac { P } { \ rho } P = áp suất tĩnh \ rho = tỷ trọng |
m. \ frac { v ^ 2 } { 2 } m = khố lượng v = vận tốc dòng chảy |
Tổng của chúng là
E = m. g. h + m. \ frac { v ^ 2 } { 2 } + m. \ frac { P } { \ rho } ( 1 )
Định luật Bernoulli :
Định luậtBernoulli về bảo toàn nguồn năng lượng nói rằng tổng năng lượng tại mọi vị trí trong dòng chảy phải không đổi ( phải xét đến sự co và giãn so với khí nén ), khi nguồn năng lượng không được thêm vào cũng như không bị vô hiệu. Dựa trên lưu lượng khối lượng q_m, điều này mang lại :g. h + \ frac { v ^ 2 } { 2 } + \ frac { P } { \ rho } = Hằng số ( 2 )Phương trình này hoàn toàn có thể được đơn giản hóa chính bới chỉ có những đổi khác nhỏ về vị trí trong một đường ống, đo đó hoàn toàn có thể bỏ lỡ thế năng :\ frac { v ^ 2 } { 2 } + \ frac { P } { \ rho } = Hằng số ( 3 )Hoặc, khi so sánh hai điểm tham chiếu ( Hình 1 ) :\ frac { v_1 ^ 2 } { 2 } + \ frac { P_1 } { \ rho } = \ frac { v_2 ^ 2 } { 2 } + \ frac { P_2 } { \ rho } ( 4 )
Hình 1 : Đường ống lan rộng raSắp xếp lại phương trình ( 4 ), phương trình cơ bản cho sự giảm áp suất trở thành :\ Delta_P = P_2-P_1 = \ frac { \ rho } { 2 } ( v_2 ^ 2 – v_1 ^ 2 ) ( 5 )
Hình 2 : Hạn chế đường ốngHạn chế đường ống được biểu lộ trong Hình 2 trình diễn hai mặt cắt ngang khác nhau, với đường kính D và d, tới lưu lượng q_v .q_v = v \ frac { D ^ 2 \ pi } { 4 } = v. A ( 6 )
Dựa trên quy luật liên tục :
Cùng một lúc, cùng một khối lượng chảy qua mỗi mặt cắt ngang, có nghĩa là vận tốc dòng chảy như nhau so với lưu chất không nén được :q_v = v_1. A_1 = v_2. A_2 ( 7 )q_v = v_1 \ frac { D ^ 2 \ pi } { 4 } = v_2 \ frac { d ^ 2 \ pi } { 4 }
\frac{v_1}{v_2}=(\frac{d}{D})^2 (8)
Tỷ lệ diện tích “M”, một thuật ngữ mới được giới thiệu ở đây, do đó dẫn đến:
M = ( \ frac { d } { D } ) ^ 2M = \ frac { v_1 } { v_2 }v_1 = M.v _2Đưa vào phương trình ( 5 ), ta được :\ Delta_P = \ frac { \ rho } { 2 } ( v_2 ^ 2 – M ^ 2. v_2 ^ 2 ) ( 9 )Thay thếv_2 từ phương trình ( 6 ) :v_2 = \ frac { q_v } { A_2 }\ Delta_P = \ frac { q_v ^ 2 } { A_2 ^ 2 }. \ frac { \ rho } { 2 } ( 1 – M ^ 2 ) ( 10 )
Từ hiệu quả này, Lưu lượng được tính theo công thức :
q_v = \ sqrt { \ frac { 2. \ Delta_P } { \ rho ( 1 – M ^ 2 ) } } ( 11 )Sự hạn chế của tiết diện dòng chảy do đó làm tăng tốc độ dòng chảy và giảm áp suất tĩnh. Độ giảm áp suất này là chênh lệch áp suất Δp, tỷ suất với bình phương vận tốc dòng chảy .q_v ^ 2 \ sim \ Delta_Pq_v \ sim \ sqrt { \ Delta_P } ( 12 )Khi tốc độ dòng chảy giảm xuống 0 ( Zero ) tại một vật cản ( bluff body toàn thân ), một sự ngày càng tăng áp suất xảy ra tại vị trí này vì động năng được chuyển thành áp suất .
Hình 3 : Tắc nghẽn dòng chảyTại tâm vật cản, tại điểm dừng lại có tốc độ là : v_2 = 0Nó tuân theo phương trình ( 4 ) :\ frac { v_1 ^ 2 } { 2 } + \ frac { P_1 } { \ rho } = \ frac { v_2 ^ 2 } { 2 } + \ frac { P_2 } { \ rho }P_2 = P_1 + \ frac { \ rho } { 2 } v_1 ^ 2 ( 13 )Tổng áp suấtP_2 tại điểm ngưng đọng là tổng áp suất tĩnhP_1 và áp suất động quy đổi :P_dyn = \ frac { \ rho } { 2 } v_1 ^ 2Do đó, nếu cả hai giá trị áp suất này đều được biết, thì tốc độ dòng chảy hoàn toàn có thể được tính từ :v = \ sqrt { \ frac { 2 } { \ rho } ( P_2-P_1 ) } ( 14 )Mối quan hệ này được sử dụng để xác lập tốc độ dòng chảy so với những đoạn áp suất ứ đọng .Cảm ơn bạn đã đọc bài san sẻChúc Bạn thành công xuất sắc !Tam Mr. – Admin
PRETEM – Nhà phân phối Cảm Biến Đo Lưu Lượng
Liên hệ báo giá tốt: 0979 822 782
E-Mail : sales@pretem.com
Thư viện bài viết:
Source: https://taimienphi.club
Category: Chưa phân loại