Bagaimana Menghitung Fluks Massa

Posted on
Pengarang: Lewis Jackson
Tarikh Penciptaan: 13 Mungkin 2021
Tarikh Kemas Kini: 1 Julai 2024
Anonim
Sherwood Number and Mass Flux
Video.: Sherwood Number and Mass Flux

Salah satu prinsip utama dalam kajian statistik dan dinamik, terutamanya dalam cecair, adalah pemuliharaan jisim. Prinsip ini menyatakan bahawa massa tidak dicipta dan dimusnahkan. Dalam analisis kejuruteraan, jumlah bahan di dalam kuantiti yang telah ditetapkan, yang kadang-kadang disebut isipadu kawalan, tetap tetap sebagai akibat dari prinsip ini. Fluks massa adalah pengukuran jumlah jisim lulus dalam atau di luar jumlah kawalan. Persamaan untuk mengira fluks jisim adalah persamaan kesinambungan.

    Tentukan kelantangan kawalan. Sebagai contoh, jumlah kawalan biasa dalam kejuruteraan aeronautik adalah bahagian ujian terowong angin. Ini biasanya sama ada salur sekatan segi empat tepat atau bulat yang secara beransur-ansur berkurangan dari kawasan yang lebih besar ke yang lebih kecil. Nama lain untuk jenis kelantangan jenis ini ialah muncung.

    Tentukan kawasan keratan rentas anda mengukur aliran besar melalui. Pengiraan lebih mudah jika vektor halaju yang melintas adalah tegak lurus ke kawasan tersebut, tetapi ini tidak diperlukan. Untuk muncung, kawasan keratan rentas biasanya masuk atau keluar.

    Tentukan halaju aliran yang melalui kawasan keratan rentas. Jika vektor halaju adalah tegak lurus, seperti dalam muncung, anda hanya perlu mengambil magnitud vektor.

    vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k magnitud R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)

    Tentukan ketumpatan aliran jisim di kawasan keratan rentas. Sekiranya aliran tidak dapat dikompresikan, ketumpatannya akan berterusan sepanjang. Sekiranya anda tidak mempunyai ketumpatan yang ada, seperti biasa dalam masalah teori, anda mungkin perlu menggunakan peralatan makmal tertentu seperti tiub termokopel atau tiub pitot untuk mengukur suhu (T) dan tekanan (p) pada titik yang anda ingin mengukur jisim fluks. Kemudian anda boleh mengira ketumpatan (rho) menggunakan persamaan gas yang sempurna:

    p = (rho) RT

    di mana R adalah pemadat gas yang khusus khusus kepada bahan aliran.

    Gunakan persamaan kesinambungan untuk mengira fluks massa di permukaan. Persamaan kontinuitas berasal dari prinsip pemuliharaan massa dan biasanya diberikan sebagai:

    flux = (rho) * A * V

    Di mana "rho" adalah kepadatan, "A" adalah kawasan keratan rentas, dan "V" adalah halaju di permukaan yang diukur. Sebagai contoh, jika anda mempunyai muncung dengan salur masuk dengan radius 3 kaki, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 kaki persegi. Jika aliran bergerak pada 12 kaki / s dan anda menentukan ketumpatan menjadi 0.0024 slug / ft ^ 3, maka fluks jisim adalah:

    0.0024 * 28.7 * 12 = 4132.8 slug / s