Comment calculer Mass Flow Rate

July 31

Comment calculer Mass Flow Rate


dynamiciens fluides et autres ingénieurs qui traitent avec l'écoulement de fluide ont trois équations qui décrivent tous les aspects d'un flux mathématiquement. La première et la plus simple est l'équation de continuité, qui traite de débit massique. L'équation vient du principe de la "conservation de la masse." Ce principe stipule que quelle que soit la masse entre dans un système doivent provenir soit du système ou être stocké dans le système. Pour l'écoulement de la conduite, cela signifie que le débit massique entrant dans le tuyau doit être égal au débit massique en laissant le tuyau.

Instructions

1 Déterminez si votre débit répond aux exigences nécessaires pour utiliser la forme simple de l'équation de continuité. Tout d'abord, le débit doit être «état stable», ce qui signifie que le flux n'a pas de points d'accélération. Un autre nom pour cela est "pleinement développé" flux. Deuxièmement, le débit doit être «incompressible», qui signifie la densité reste constante. Ceci ne concerne que la zone du flux que vous examinez. Si la densité change en dehors de cette région, vous pouvez toujours utiliser l'hypothèse incompressible. Enfin, vous devez être en mesure d'assumer que la gravité a peu ou pas d'effet sur le flux. En d'autres termes, le débit est indépendant des forces du corps, telles que le poids. Cela est vrai pour la plupart des flux, mais si votre fluide est très dense, très lente ou très visqueux, les forces du corps peut entrer dans les équations.

2 Déterminer la surface de la section où l'écoulement pénètre dans la zone que vous examinez. Pour un tuyau, calculer la surface en fonction du diamètre interne (ID).

Exemple: ID = 2 pouces
A = (pi) r ^ 2
r = ID / 2
r = 1
A = 3,14159 * (1) ^ 2 = 3,14159 en ^ 2

3 Déterminer la densité du fluide que vous examinez. La plupart du temps, vous serez en mesure de regarder cette valeur dans l'une des nombreuses références d'ingénierie. Si non, vous aurez besoin de le déterminer par la mesure directe. Vous pouvez également calculer par un certain nombre d'équations d'ingénierie, tels que l'équation des gaz parfaits ou l'équation de Bernoulli, en fonction du fluide que vous utilisez et les mesures dont vous disposez. Convertir soit la densité ou la surface de telle sorte que les unités soient compatibles.

Exemple:
Eau = 0,998 g / cm ^ 3
Zone = 3,14159 en ^ 2 = 20.268 cm ^ 2

4 Déterminer la vitesse de l'écoulement. Cela doit être fait par mesure directe ou par calcul. Tout comme pour la densité, un certain nombre d'équations sont disponibles en fonction du fluide que vous utilisez et les valeurs que vous avez déjà. Convertir la valeur pour être compatible avec le reste des valeurs, le cas échéant. Si le débit est visqueux, calculer la vitesse moyenne. Pour un tuyau rond, par exemple, la vitesse moyenne est égale à un demi-vitesse maximale.

Exemple:
= Vitesse de 10 m / s = 1000 cm / s

5 Multiplier la densité, la zone et la vitesse pour déterminer le débit de masse.

Exemple:
(rho) AV = 0,998 20,268 1000 = 20227.464 g / s = 20.227 kg / s

Conseils et avertissements

  • Si votre flux ne se conforme pas aux hypothèses requises, une équation beaucoup plus compliquée sera nécessaire. Certains flux peuvent être examinés que par l'analyse numérique.