معدل التدفق الشامل والقوة: التأثير ، العلاقة ، أمثلة المشكلة


يتم حساب معدل التدفق الشامل والقوة من خلال معرفة قيمة بعضهما البعض.

علاقة معدل التدفق الكتلي بهذه الطاقة ، الطاقة الحرارية = م ° * ف ، قوة العمل = م ° * ث

الطاقة الحرارية هي الحرارة الداخلة إلى النظام. قوة العمل هي ناتج العمل من النظام. تتغير كلتا القوتين بشكل مباشر مع تدفق الكتلة عبر النظام.

يوفر معدل التدفق الشامل يتم التعبير عنها على النحو التالي ،

معدل التدفق الشامل (م °) = الكثافة (ρ) * منطقة المقطع العرضي (أ) * السرعة (ت)

أين،

الكثافة (ρ) بالكيلو جرام / م3

مساحة المقطع العرضي (أ) بالمتر2

السرعة (ت) في م / ث

وحدة القوة الأخرى هي قوة الحصان. تستخدم وحدة قوة الحصان على نطاق واسع في المضخة ، المحرك الكهربائي ، التوربينات ، إلخ.

يتم استخدام مصطلح الطاقة بشكل أكبر في المعدات الإلكترونية مقارنةً بالطاقة.

كيفية حساب التدفق الكتلي بالقوة?

يوفر يمكن حساب معدل التدفق الشامل مع العديد من التعبيرات.

يتم التعبير عن القوة فيما يتعلق بمعدل تدفق الكتلة ، P = m ° w. تتفاوت القوة بشكل مباشر فيما يتعلق بمعدل التدفق الشامل.

معادلة القوة مكتوبة من حيث الكتلة معدل التدفق,

P = م ° ث

أين،

P = الطاقة بالواط (واط)

m ° = معدل التدفق الشامل بالكيلو جرام / ثانية أو LPM

w = عمل محدد في J / كجم (جول / كجم). (حيث J = N · m)

القوة التي تمت مناقشتها هنا هي قوة السوائل. تختلف قوة المائع بشكل مباشر مع الاختلاف في معدل التدفق الشامل. معدل التدفق الشامل هو معدل السائل الذي يمر عبر نقطة أو موقع معين.

يقاس بالكيلوغرام في الثانية أو اللتر في الدقيقة (الثانية).

مثال

افترض أن معدل التدفق الكتلي للنظام هو 10 كجم / ث والعمل المحدد هو 50 جول / كجم. العثور على القوة المطلوبة؟

  • م ° = 10 كجم / ثانية
  • ث = 50 جول / كجم
  • القوة (ف) =؟

القوة = م ° ث

القوة = 10 * 50

القدرة = 500 وات

الطاقة = 0.5 كيلو واط

معدل التدفق الشامل وعلاقة القوة

يمكن الحصول على الطاقة من قيمة معدل التدفق الشامل.

القوة معادلة في فيما يتعلق بمعدل التدفق الشامل، P = م ° ث. القوة هي نتاج معدل التدفق الشامل والعمل المحدد.

يمكن التعبير عن القوة مع معدل تدفق الحجم على النحو التالي ،

الطاقة = V ° ص

هنا،

V ° = معدل تدفق الحجم بالمتر3/س،

ع = الضغط في N / م2

وحدة الطاقة م3/ ق * N / م2. يُعطى عمومًا كـ N m / s أو Juale / s.

وحدة معدل تدفق الكتلة هي كجم / ث (كجم من الكتلة تنتقل إلى الثانية). يرمز لها م °.

يمكننا تحويل معدل تدفق الحجم في معدل تدفق الكتلة إذا عرفنا كثافة السائل المتداول عبر النظام.

الكتلة يمكن الحصول على معدل التدفق من الحجم معدل التدفق بضربه في كثافة السوائل.

م ° = V ° * ρ

أين،

ρ = كثافة السائل بالكيلو جرام / م3

نظرية توريشيللي المعطاة لتحويل الطاقة الكامنة (PE) إلى الطاقة الحركية (KE) على النحو التالي:

سرعة السائل = الجذر التربيعي لـ (2 * جم * ح)

أين،

g = تسارع الجاذبية بوحدة m / s2

ح = الرأس في م

V = سرعة السائل م / ث

معدل التدفق الشامل والطاقة

يمكن فهم معدل تدفق الكتلة (م °) ومفهوم الطاقة من المنطق التالي ،

الطاقة = معدل التدفق الشامل * عمل محدد ، الطاقة = الطاقة / الوقت

يمكن تفصيل التعبير أعلاه أدناه لفهم المفهوم بين معدل التدفق الشامل والطاقة.

الطاقة = الطاقة / الوقت (J / s)

الطاقة = الطاقة * الوقت

معادلة أخرى للقوة من حيث معدل التدفق الشامل,

القوة = معدل التدفق الشامل * عمل محدد

أخيرًا ، الطاقة هي ،

الطاقة = معدل التدفق الشامل * العمل المحدد * الوقت

وحدة تحويل الطاقة من المعادلة أعلاه ،

وحدة الطاقة = kg / s * J / kg * s = J

يمكن إعطاء القوة بدلالة القوة والسرعة على النحو التالي ،

P = v * F

أين،

ت = السرعة في م / ث

F = القوة في نيوتن (N)

يمكن إعطاء القوة من حيث عزم الدوران والسرعة الزاوية على النحو التالي ،

P = τ * ω

أين،

τ = عزم الدوران بالنيوتن * متر (N * م)

ω = السرعة الزاوية بوحدة راديان / ثانية

يتم شرح الحفاظ على مبدأ الطاقة في التحكم في الحجم على النحو التالي.

الطاقة الحرارية - طاقة العمل + الطاقة التي تدخل نظام التحكم في الحجم - الطاقة الخارجة من نظام التحكم في الحجم = صافي تغير الطاقة (حجم التحكم)

يمكن فصل نوعين من الطاقة عن هذا المبدأ في حجم التحكم.

  • الطاقة الحرارية
  • قوة العمل
معدل التدفق الشامل والقوة
الحفاظ على الطاقة في التحكم في الحجم

يمكن التعبير عن القوة المذكورة أعلاه على النحو التالي ،

الطاقة الحرارية = م ° * ف

قوة العمل = م ° * ث

القوة الإجمالية لحجم التحكم هي الفرق بين الحرارة والكتلة التي تدخل النظام والشغل والكتلة التي تغادر النظام.

إجمالي الطاقة = (الطاقة الحرارية + م ° ه 1) - (قوة العمل + م ° ه 2)

الطاقة الحرارية - قوة العمل = م ° * Δe

يعد تطوير معادلة القوة أكثر وضوحًا من معادلة الطاقة وفقًا لمبدأ الحفاظ على الطاقة

ديباكومار جاني

أنا ديباك كومار جاني ، أسعى للحصول على درجة الدكتوراه في الطاقة الميكانيكية المتجددة. لدي خمس سنوات من التدريس وخبرة بحثية لمدة عامين. مجال اهتمامي هو الهندسة الحرارية وهندسة السيارات والقياس الميكانيكي والرسم الهندسي وميكانيكا الموائع وما إلى ذلك. لقد قدمت براءة اختراع بشأن "تهجين الطاقة الخضراء لإنتاج الطاقة". لقد نشرت 17 ورقة بحثية وكتابين. يسعدني أن أكون جزءًا من Lambdageeks وأود أن أقدم بعض خبرتي بطريقة مبسطة مع القراء. بصرف النظر عن الأكاديميين والبحث ، أحب التجول في الطبيعة والتقاط الطبيعة وخلق الوعي بالطبيعة بين الناس. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/jani-deepak-b0558748/. يرجى الرجوع أيضًا إلى قناة You-tube الخاصة بي بخصوص "دعوة من الطبيعة"

آخر المقالات