Sådan beregnes luftstrømshastigheder

Du kan beregne strømningshastigheder for luft i forskellige dele af et rør eller slangesystem ved hjælp af kontinuitetsækningen for væsker. En væske omfatter alle væsker og gasser. I kontinuitetsligningen hedder det, at luftmassen, der kommer ind i et lige og forseglet rørsystem, svarer til luftmassen, der forlader rørsystemet. Forudsat at densiteten eller komprimeringen af ​​luften forbliver den samme, forbinder kontinuitetsligningen hastigheden af ​​luften i rørene til rørets tværsnitsareal. Tværsnitsareal er området for den cirkulære ende af et rør.

Mål diameteren i tommer af røret, som luften bevæger sig gennem først. Diameter er bredden på en cirkel målt med en lige linje, der krydser dens centrum. Antag, at det første rør har en diameter på 5 tommer som et eksempel.

Bestem diameteren i tommer af det andet rør, som luften krydser. Antag, at målingen skal være 8 tommer i dette tilfælde.

Fordel diameteren på hvert rør med to for at få radius for rør et og rør to. Fortsat eksemplet har du en radius på 2,5 tommer og 4 tommer for henholdsvis rør 1 og henholdsvis rør 2.

Beregn tværsnitsarealet for begge rør ét og to ved at multiplicere kvadratet af radius med nummeret pi, 3,14. I eksemplet beregningen der følger, repræsenterer symbolet "^" en eksponent. Udfør dette trin, du har til det første rør: 3,14 x (2,5 tommer) ^ 2 eller 19,6 kvadrat inches. Det andet rør har et tværsnitsareal på 50,2 square inches ved brug af den samme formel.

Løs kontinuitetsækvationen for hastigheden i rør to givet hastigheden i rør 1. Kontinuitetsækvationen er:

A1 x v1 = A2 x v2,

hvor A1 og A2 er tværsnitsarealerne for rør ét og to. Symbolerne v1 og v2 står for luftens hastighed i rør ét og to. Løsning for v2 har du:

v2 = (A1 x v1) /A2.

Tilslut tværsnitsarealerne og lufthastigheden i rør 1 for at beregne lufthastigheden i rør to. Hvis man antager lufthastigheden i rør, er man kendt for at være 20 fod pr. Sekund, har du:

v2 = (19,6 kvadrattommer x 20 fod pr. Sekund) /<50,2 kvadrattommer. Lufthastigheden i rør to er 7,8 fod pr. Sekund.