Посчитать силу тяги.
Пожалуста перепроверьте правильность формул и вычислений.
Для примерного расчета берем круглый канал диаметром сечения 200 мм.
S = 0,12 * 3,14 = 0,0314 м2
Скорость движения потока Ʋ, измеряется в м/с (метр в секунду) с помощью анемометров и термоанемометров.
В примере, возьмем среднее значение 2,5 м/с.
Расход газов (воздуха или жидкостей) она же производительность системы, количественная характеристика потока, проходящего через точку отсчета, и являющаяся одним из основных показателей эффективной работы канала. Формула расчета.
Q в секунду = Ʋ * S
Где Qв секунду– расход газа в секунду, м3; Ʋ – скорость потока, в м/с; S- площадь сечения, в м2
В 1 секунду расход составит:
0,0314*2,5 = 0,0785 м3
Q в час =3600c* Ʋ * S, или Qв секунду* 3600 (количество секунд в часу)
0,0785 м3 *3600 = 282,6 м 3 в час
Вычисляем силу через массу и скорость
F = m* L, где F- сила; m– масса, в кг; L– расстояние пройденное за секунду (скорость), в м.
m = p* Qв секунду , где; m– масса, в кг; p– плотность, в кг/м3, Qв секунду, – расход газа в секунду, м3
p = плотность воздуха = 1,29 кг/м3
m = 1,29* 0,0785 м3 = 0,1 кг
L – путь пройденный за 1 секунду = скорости потока в секунду.
F = 0,1кг*2,5м/с = 0,25 кг*м/с = 0,25Н
И так мы получили что сила тяги в данном случае составит 0,25 Н
Дифференцированное давление . (Разреженность)
Разница давлений в канале и в окружающем воздухе. Измеряется манометром, дифманометром, газоанализатором, манометром двухтрубным, микромановакуумметром,
Единицы измерений: кг/м2, Па; мм водяного столба; бар.
P =F/S(сила /площадь сечения)
Где P- давление, Па; F — сила, в Н (Ньютон); S — площадь сечения, в м2
Пример расчета: 0,25/0,0314 = 7,96 Па
Чтобы привести к единому знаменателю измерений давления и скорости.
И если анемометр показал скорость 2,5 м/с, а в таком же канале манометр 8 Па, мы смогли понять, это больше или меньше.
Так, если в канале диаметром 200 мм (0,0314м2), разреженность показывает 8 Па, сила тяги составит:
F = P*S(сила= давление *площадь сечения)
F = 8*0,0314 = 0,25Н
Ускорение
. Сила вызывает ускорение, которое пропорционально этой силе и совпадает с ней по направлению.
Сила равна произведению массы тела на ускорение, которое она сообщает этому телу.
F = m* a, где F- сила; m– масса, в кг; a– ускорение (скорость), в м/с.
m = p* Qв секунду , где; m– масса, в кг; p– плотность, в кг/м3, Qв секунду, – расход газа в секунду, м3
p = плотность воздуха = 1,29 кг/м3
m = 1,29* 0,0785 м3 = 0,1 кг
a– ускорение, за определенное время, в данном случае равно скорости потока в секунду.
a= (Ʋ1 – Ʋ0)/ t, где: Ʋ0 — скорость первоначальная, в м/с; Ʋ1 – скорость измененная в м/с; t — время, в секундах.
a= (Ʋ1 – Ʋ0)/ t= (2,5-0)/1 = 2,5
F = 0,1кг*2,5м/с = 0,25 кг*м/с = 0,25Н
И в этом случае, мы получили, тоже значение силы тяги 0,25 Н
Импульсом , или количеством движения, называю произведение массы на скорость.
р = m* Ʋ = 0,1кг*2,5м/с = 0,25 кг*м/с = 0,25Н.
F = р
Теперь, из всех выше приведенных параметров, можем посчитать работу и мощность, которые совершил данный канал:
A =F* Ʋ; N=F* Ʋ, где F — сила, в Н; Ʋ – скорость потока, в м/с;
Мощность, как и совершенная работа рассчитывается по формуле (сила *на скорость), обозначается буквами Aи N, соответственно. Измеряются Работа в Дж (Джоулях), Мощность — в Вт в (Ваттах)
А ( N)=F* Ʋ
А ( N)=0,25H*2,5= 0,625 Дж (Вт)
Личное сообщение
#59052 Трубочист :берем круглый канал
Трубу?
S = 0,12 * 3,14 = 0,0314 м2
\(S=\pi r^2\) . Верно.
Q в секунду = Ʋ * S
\(Q=vS\) . Эта величина называется объёмным расходом. Её единица измерения \(\left[ \frac{м^3}{с} \right]\) .
Вычисляем силу через массу и скорость
F = m* L, где F- сила; m– масса, в кг; L– расстояние пройденное за секунду (скорость), в м.
Окуда вы это взяли??? У вас даже размерности левой и правой частей формулы не совпадают.
m = p* Qв секунду , где; m– масса, в кг; p– плотность, в кг/м3, Qв секунду, – расход газа в секунду, м3
\(G=\rho Q\) . Эта величина называеся массовым расходом.(и это никакая не масса). Её единица измерения \(\left[ \frac{кг}{с} \right]\) .
p = плотность воздуха = 1,29 кг/м3
Вам известно, что плотность воздуха зависит от температуры и давления? У вас какие температура и давление?
L – путь пройденный за 1 секунду = скорости потока в секунду.
\(L=vt\) . Это скорость равна пути, пройденному потоком за секунду.
И так мы получили что сила тяги в данном случае составит 0,25 Н
Вы получили ерунду.
Единицы измерений: кг/м2, Па; мм водяного столба; бар.
Ошибка: кг/м2 не является единицей измерения давления. Возможно, вы имели в виду кгс/м2.
P =F/S(сила /площадь сечения)
\(P=\frac{F}{S}\) . Правльно.
Чтобы привести к единому знаменателю измерений давления и скорости.
Что означает эта загадочная фраза?
И если анемометр показал скорость 2,5 м/с, а в таком же канале манометр 8 Па, мы смогли понять, это больше или меньше.
Про величины разной размернсти нельзя сказать, какая из них больше или меньше.
Ускорение . Сила вызывает ускорение, которое пропорционально этой силе и совпадает с ней по направлению.
Сила равна произведению массы тела на ускорение, которое она сообщает этому телу.F = m* a, где F- сила; m– масса, в кг; a– ускорение (скорость), в м/с.
Почти верно. \(F=ma\) . Но ускорение — это не скорость, И измеряется не в м/с, а в м/с2.
Ускорение — это скорость изменения скорости.
И в этом случае, мы получили, тоже значение силы тяги 0,25 Н
И в этом случае вы получили ерунду.
Импульсом , или количеством движения, называю произведение массы на скорость.
р = m* Ʋ = 0,1кг*2,5м/с = 0,25 кг*м/с = 0,25Н.
Поч верно. \(p=mv\) . Но \(\left[ \frac{кг\cdot м}{с} \right]\) не равно \(\left[ Н \right]\) .
F = р
Нет. Сила и импульс — это разные физические величины.
A =F* Ʋ; N=F* Ʋ, где F — сила, в Н; Ʋ – скорость потока, в м/с;
Мощность, как и совершенная работа рассчитывается по формуле (сила *на скорость), обозначается буквами Aи N, соответственно. Измеряются Работа в Дж (Джоулях), Мощность — в Вт в (Ваттах)
Неправильно.
(Мощность) = (сила)*(скорость), Обозначается буквой N. Измеряется в ваттах
(Работа) = (сила)*(путь), Обозначается буквой А. Измеряется в джоулях.
Работа и мощность — это разные физические величины. Мощнось — это скорость выполнения работы.
Скажите, вы это сами придумываете или где-то списываете?
Простите не получается копировать конкретные фразы.
1. Да речь о трубе.
2. Объемный расход — спаисбо!
3. Размерность и источник проверю.
4. Плотность воздуха брал из справочника и скорее всего для 0 гр по Цельсию.
Думаете для расчета нужно брать для 15 градусов = 1,2250 кг/м3, или другую цифру?
5. Скорость -путь — расстояние, позмотрю.
6. Для сравнения скорости потока и давления как раз и предлагаю вводить понятие «Силы тяги». Тогда их и можно будет сравнивать.
Или звучит безгамотно?
7. Ускорение — ясно. Проверю и изменю на м/с2
8. «Получили ерунду», возможно. Потому и прошу помочь и показать где и в чем ошибаюсь. Если поможете — буду премного благодарен.
9. Расчет силы через импульс совсем не возможен, или там нужно будет пересчитать.
10. Сила и импульс величины разные, но для конретного случая значения равны?
Или совсем так недопустимо сказать?
11. Мощность и работа у меня получилась одна цифра и потому допустил объединение формул, для облегчения текста. Перепроверю и разделю.
12. Формулы конечно же не придумываю, но текст и идея моя.
Спасибо за помощь!
Поменяю цифры, могу еще к вам обратиться?
#59056 Трубочист :4. Плотность воздуха брал из справочника и скорее всего для 0 гр по Цельсию.
Думаете для расчета нужно брать для 15 градусов = 1,2250 кг/м3, или другую цифру?
Нужно брать для условий в трубе. Из справочника или рассчитать.
5. Скорость -путь — расстояние, позмотрю.
(Скорость) = (пройденный путь)/(время прохождения пути). Это третий класс очень средней школы.
6. Для сравнения скорости потока и давления как раз и предлагаю вводить понятие «Силы тяги». Тогда их и можно будет сравнивать.
Или звучит безгамотно?
Звучит безграмотно. Сравнивать величины разной размерности (в данном случае скеорости и давления) нельзя.
8. «Получили ерунду», возможно. Потому и прошу помочь и показать где и в чем ошибаюсь. Если поможете — буду премного благодарен.
Пытаюсь. Но, видимо, вам нужно начинать учиться по школьным учебникам.
9. Расчет силы через импульс совсем не возможен, или там нужно будет пересчитать.
Возможен. Сила — это производная от импульса по времени: \(\overrightarrow{F}=\frac{\mathrm{d}\overrightarrow{p} }{\mathrm{d} t}\) . Собственно, это и есть определение понятия «сила».
10. Сила и импульс величины разные, но для конретного случая значения равны?
Или совсем так недопустимо сказать?
Недопустимо. Величины разной размерности равными быть не могут. Не станете же вы говорить, что один килограмм равен одному градусу Цельсия?
11. Мощность и работа у меня получилась одна цифра и потому допустил объединение формул, для облегчения текста. Перепроверю и разделю.
Физика и математика — они не про цифры (числа), они про буквы. Подставляя численные значения раньше времени (до получения расчётной формулы), вы всё запутываете, не облегчаете, а усложняете.
Поменяю цифры, могу еще к вам обратиться?
Обращайтесь, конечно. Только выкиньте цифры (числа) вообще. Они вам мешают.
Ну и немного методических указаний.
У нас есть горизонтальная труба. В ней поток жидкости (газа). Вопрос: что движет этот поток? Ответ: разница давлений в начале и в конце трубы. Если скорость потока постоянна, то сумма приложенных к потоку сил равна нулю (второй закон Ньютона). То есть, сила давления на поток в начале трубы минус сила давления на поток в конце трубы равно сила трения (сила вязкого трения между жидкостью/газом и стенками трубы, она зависит от скорости потока, свойств жидкости/газа, диаметра трубы, качества обработки внутренних стенок трубы).
Давление в начале трубы обычно создаётся насосом(компрессором). Вот мощность насоса, необходимую для создания заданной скорости потока, обычно и требуется рассчитать в типичных инженерных задачах. Для этого есть хорошо известные методы и даже онлайн-калькуляторы.
Нужно брать для условий в трубе. Из справочника или рассчитать.
Для какой температуры лучше брать значение?
Это понятно. Только когла скорость 2,5 м/с, то путь пройденный за секунду = 2,5 метра
Звучит безграмотно. Сравнивать величины разной размерности (в данном случае скеорости и давления) нельзя.
Если есть измерения скорости потока и разница давлений, как их сравнить?
Безграмотно звучит, но сравнивать нужно.
Пытаюсь. Но, видимо, вам нужно начинать учиться по школьным учебникам.
А и без хамства помочь можете? В школе учился по физике на отлично, и очень любил, но любовь всегда заканчивалась, когда нужно было считать, т.к. больше не люблю математику.
Возможен. Сила — это производная от импульса по времени: F→=dp→dt . Собственно, это и есть определение понятия «сила».
Подскажите пожалуйста, если у нас известна скорость потока = 2,5м/с, сечение 0,0314 м2, и объемныйт расход в секунду = 0,0785 м3, знаем протяженность канала 10 м, можем посчитать время прохождения сквозь канал = 4 секунды и что движение воздуха происходит непрерывно 24/7. какое время брать?
Недопустимо. Величины разной размерности равными быть не могут. Не станете же вы говорить, что один килограмм равен одному градусу Цельсия?
Понял.
Физика и математика — они не про цифры (числа), они про буквы. Подставляя численные значения раньше времени (до получения расчётной формулы), вы всё запутываете, не облегчаете, а усложняете.
Принято.
Поменяю цифры, могу еще к вам обратиться?
Обращайтесь, конечно. Только выкиньте цифры (числа) вообще. Они вам мешают.
Это да… Цифры — не моё!
Когда-то изложив профессору (физику) смысл своей диссертации, которую на его кафедре хочу написать, и поступаю в аспирантуру он сказал: " Да тут считать надо, это тебе к математикам!"
Диссертация отложена в дальний ящик и может когда-то будет написана.
. Вопрос: что движет этот поток? Ответ: разница давлений в начале и в конце трубы. .
Вот с этим-то я и не вполне согласен.
СИЛА создаваемая разницей давлений образует поток.
Давление в начале трубы обычно создаётся насосом(компрессором). Вот мощность насоса, необходимую для создания заданной скорости потока, обычно и требуется рассчитать в типичных инженерных задачах. Для этого есть хорошо известные методы и даже онлайн-калькуляторы.
С насосами понятно, а как быть с естественной тягой?