Ποια είναι η σχέση μεταξύ ταχύτητας και ρυθμού ροής;

Η ταχύτητα και ο ρυθμός ροής είναι στενά συνδεδεμένοι αλλά ξεχωριστές έννοιες στη μηχανική υγρών:

ταχύτητα:

* Ορισμός: Η ταχύτητα είναι η ταχύτητα και η κατεύθυνση ενός υγρού σωματιδίου σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο χώρο και το χρόνο. Είναι μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος (ταχύτητα) όσο και κατεύθυνση.

* Μονάδες: m/s (μέτρα ανά δευτερόλεπτο), cm/s, ft/s, κλπ.

Ρύθμιση ροής:

* Ορισμός: Ο ρυθμός ροής (επίσης γνωστός ως ογκομετρικός ρυθμός ροής) είναι ο όγκος του υγρού που διέρχεται από μια δεδομένη περιοχή διατομής ανά μονάδα χρόνου. Μας λέει πόσο υγρό κινείται μέσω σωλήνα ή κανάλι.

* Μονάδες: m³/s (κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο), L/S (λίτρα ανά δευτερόλεπτο), ft³/s, κλπ.

Σχέση:

* Ο ρυθμός ροής είναι το προϊόν της ταχύτητας και της εγκάρσιας περιοχής:

* q =a * v

* Πού:

* Q =ρυθμός ροής

* A =Διατομεακή περιοχή της διαδρομής ροής

* V =μέση ταχύτητα του υγρού κατά μήκος της διατομής

με απλούστερους όρους:

* Φανταστείτε ένα ποτάμι. Η ταχύτητα του νερού είναι πόσο γρήγορα κινείται σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Ο ρυθμός ροής είναι πόσο νερό ρέει πέρα ​​από ένα συγκεκριμένο σημείο στον ποταμό ανά μονάδα χρόνου.

* Ένας ευρύς ποταμός με βραδεία μετακίνηση νερού μπορεί να έχει τον ίδιο ρυθμό ροής με ένα στενό ποτάμι με ταχέως μεταβαλλόμενο νερό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ευρύτερος ποταμός αντισταθμίζει την χαμηλότερη ταχύτητα με την μεγαλύτερη περιοχή διατομής.

Key Takeaways:

* Η ταχύτητα περιγράφει την κίνηση μεμονωμένων σωματιδίων υγρού.

* Ο ρυθμός ροής περιγράφει τον συνολικό όγκο του υγρού που κινείται μέσω μιας δεδομένης περιοχής.

* Οι δύο σχετίζονται μέσω της περιοχής εγκάρσιας τομής, επιτρέποντάς μας να υπολογίσουμε ένα αν γνωρίζουμε το άλλο.