流体流动-连续性方程
连续性方程是质量守恒的一种表述。
质量守恒定律质量既不能产生也不能消灭的状态。使用质量守恒定律在一个稳定流动流程-流量不随时间变化的流-通过控制体积,控制体积中存储的质量不变化-实现了这一点
- 流入等于流出
这个语句被称为连续性方程。一般应用连续性方程被使用的是管道,管道和管道与流动的流体或气体,河流,整体过程如发电厂,日记,物流一般,道路,计算机网络和半导体技术等等。
连续性方程可以表示为:
M = ρi1vi1一个i1+ρi2vi2一个i2+……+ρ在v在一个在
=ρo1群vo1群一个o1群+ρo2vo2一个o2+……+ρomvom一个om(1)
在哪里
米=质量流速(kg/s)
ρ=密度(kg/m3.)
v=速度(m/s)
一个面积2)
当密度均匀时,式(1)可以修改为
问=vi1一个i1+ vi2一个i2+……+ v在一个在
= vo1群一个o1群+ vo2一个o2+……+ vom一个om(2)
在哪里
问=流量(m3./秒)
ρi1=ρi2=…=ρ在=ρo1群=ρo2=……=ρom
对于上图所示的简单简化(或展开),均匀密度的连续性方程可以转化为
v在一个在= v出一个出(3)
或
v出= v在一个在/一个出(3 b)
例子-连续性方程
10米3./小时大量的水从管子中流过100毫米内径。管子的内部尺寸减小到80毫米.
使用方程(2)速度在100毫米管道可以计算
(10米3./h) (1 / 3600 h/s) = vOne hundred.(3.14 (0.1 m)2/ 4)
或
vOne hundred.=(10米3.(1 / 3600小时/秒)/(3.14(0.1米)2/ 4)
=0.35米/秒
使用方程(2)速度在80毫米管道可以计算
(10米3./h) (1 / 3600 h/s) = v80(3.14 (0.08 m)2/ 4)
或
v80=(10米3.(1 / 3600小时/秒)/(3.14(0.08米)2/ 4)
=0.55米/秒
连续性计算器方程
下面的计算器基于eq. 3b,可用于密度均匀的流体-典型的液体,如水,油等。
v在-输入速度(m/s, fpm)
一个在-输入面积(m2sq.ft)
一个出-输出面积(m2sq.ft)