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流体を動かすシステム(天然ガス抽出装置など)を設計する場合、作業している流体がパイプを流れる速度を知ることが重要です。 表面流速 (別名 表面液速度 または 表面気体速度)は、速度を推定する方法です 流体 (つまり、気体または液体)はオブジェクトを通過します。
公式と必要な測定値がわかれば、表面速度の計算は比較的簡単です。表面速度の基礎となる仮定と、それを自分で計算する方法についてさらに学ぶために読んでください。
表面速度公式
表面気体速度(別名、表面流速)は、流体が物体(パイプなど)または多孔質媒体(砂利など)を通過する速さの推定値です。次の式を使用して計算されます。
u__s = Q / A
表面速度は便利な推定です
現実の世界では、ほとんどの流れは均一ではありません。空気は、小さな固体粒子が浮遊している複数のガスで構成されています。油井は通常、油、水、天然ガスの混合物を一度に抽出します。一緒に流れるこれらの流体は、いくつかのコンポーネントで構成されており、 多相 流れ.
表面流速は、他のフェーズを無視して、関心のあるフェーズの速度のみを推定します。
流体力学:速度と流れ
あなたが非常に雨の多い地域の造園家だとしましょう。そのため、あなたが建てる庭のベッドには、洪水を防ぐために優れた排水性があることが重要です。これらのベッドの1つを構築する場合、知っておくべきより重要なことは、土壌中の水の表面速度または土壌を通る水の流量です。以下に示すように、流量です。
の 速度 (または 表面速度)流体の尺度は 平均速度と方向 流体の粒子が動いています。 「どのくらいの速さ?」という質問に答えます。これは、力が速度とともに増加するため、流体を使用して力を生成する場合の重要なパラメーターです。ノズルから出る空気は、手から水を吹き出すために高速で移動する必要があります。乾燥に関する限り、時間の経過とともに機械を出る空気の総量は実際には重要ではありません。
フロー (別名 流量)は、時間の経過とともに2つの場所の間を移動する流体の体積の測定値です。言い換えれば、「どれだけ、どれだけ早く」という質問に答えます。フローは、掘削リグから毎日何バレルの油を抜き出しているかに関心がある場合に知っておくべきことです。または、どれくらいの水があなたの庭に落ちることができますか、そして、どれくらい速くそれを浸水することなく。
サンプル計算:表面流体速度
エンジニアはハンドドライヤーを設計していますが、約30メートル/秒の速度でデバイスから空気を抜き取り、効果的に水を皮膚から除去する必要があることを知っています。現在のプロトタイプは、断面積が約0.0002平方メートルのノズルを0.4立方メートル/秒の空気で移動します。空気は十分な速度でノズルから排出されますか?
あなたはs = _Q / A
_us =(15 m3/ s)/ 0.4 m2
u__s = 37.5 m / s
37.5メートル/秒は30メートル/秒よりも速く、同じ球場にあります-有望なプロトタイプです!