वॉल्यूमेट्रिक फ्लो गणना और इससे क्या प्रभावित होता है

वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह यह तरल पदार्थ की मात्रा को निर्धारित करने की अनुमति देता है जो नाली के एक हिस्से को पार करता है और उस गति का एक माप प्रदान करता है जिसके साथ द्रव इसके माध्यम से चलता है। इसलिए, इसका माप विशेष रूप से उद्योग, चिकित्सा, निर्माण और अनुसंधान जैसे विविध क्षेत्रों में दिलचस्प है.

हालांकि, एक तरल पदार्थ के वेग को मापना (यह एक तरल, एक गैस या दोनों का मिश्रण है) एक ठोस शरीर के आंदोलन की गति को मापने के रूप में सरल नहीं है। इसलिए, ऐसा होता है कि किसी द्रव की गति जानने के लिए इसके प्रवाह को जानना आवश्यक है.

यह और तरल पदार्थ से संबंधित कई अन्य मुद्दों को तरल यांत्रिकी के रूप में जाना जाता भौतिकी की शाखा द्वारा निपटा जाता है। प्रवाह दर को परिभाषित किया जाता है कि एक पाइप लाइन के एक खंड के माध्यम से कितना तरल पदार्थ गुजरता है, यह एक अस्थायी इकाई को ध्यान में रखते हुए एक पाइपलाइन, एक तेल पाइपलाइन, एक नदी, एक चैनल, एक रक्त नाली, आदि हो।.

आमतौर पर एक निश्चित क्षेत्र को पार करने वाली मात्रा की गणना समय की एक इकाई में की जाती है, जिसे वॉल्यूमेट्रिक फ्लो भी कहा जाता है। एक निश्चित समय पर एक निश्चित क्षेत्र को पार करने वाला द्रव्यमान या द्रव्यमान प्रवाह भी परिभाषित किया जाता है, हालांकि इसका उपयोग वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह की तुलना में कम बार किया जाता है.

सूची

• 1 गणना
  • 1.1 निरंतरता समीकरण
  • 1.2 बर्नौली का सिद्धांत
• 2 वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह को क्या प्रभावित करता है?
  • 2.1 वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह को मापने की सरल विधि
• 3 संदर्भ 

गणना

वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह को अक्षर Q द्वारा दर्शाया गया है। उन मामलों के लिए जिनमें प्रवाह कंडक्टर के अनुभाग के लिए लंबवत चलता है, यह निम्न सूत्र के साथ निर्धारित किया जाता है:

क्यू = ए = वी / टी

कहा सूत्र ए में कंडक्टर अनुभाग है (यह तरल पदार्थ की औसत गति है), वी मात्रा है और टी समय है। चूंकि अंतरराष्ट्रीय प्रणाली में चालक के क्षेत्र या अनुभाग को मी में मापा जाता है² और मीटर / एस में गति, प्रवाह मीटर मापा जाता है³/ एस.

उन मामलों के लिए जिनमें द्रव के विस्थापन का वेग सतह A के खंड के लिए सीधा दिशा के साथ कोण बनाता है, प्रवाह को निर्धारित करने के लिए अभिव्यक्ति निम्न है:

क्यू = एक कॉस θ

यह पिछले समीकरण के अनुरूप है, जब से प्रवाह क्षेत्र A, θ = 0 के लंबवत है और, परिणामस्वरूप, cos, = 1.

उपरोक्त समीकरण केवल तभी सही हैं जब द्रव का वेग एक समान हो और यदि खंड का क्षेत्रफल समतल हो। अन्यथा, वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह की गणना निम्नलिखित अभिन्न के माध्यम से की जाती है:

क्यू = ∫∫_रों v d S

इस अभिन्न डीएस में सतह वेक्टर है, जो निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया गया है:

dS = n dS

वहाँ, n, वाहिनी की सतह के लिए सामान्य वेक्टर इकाई है और ds एक अंतर सतह तत्व है.

निरंतरता समीकरण

असंगत तरल पदार्थों की एक विशेषता यह है कि द्रव का द्रव्यमान दो वर्गों के माध्यम से संरक्षित किया जाता है। इसलिए, निरंतरता समीकरण पूरा हो गया है, जो निम्नलिखित संबंध स्थापित करता है:

ρ₁ एक₁ वी₁ = ρ₂ एक₂ वी₂

इस समीकरण में ρ द्रव का घनत्व है.

स्थायी प्रवाह में शासनों के मामलों के लिए, जिसमें घनत्व स्थिर है और इसलिए, यह उस ρ से पूरा होता है₁ = ρ₂, यह निम्न अभिव्यक्ति के लिए कम है:

एक₁ वी₁ = ए₂ वी₂

यह पुष्टि करने के बराबर है कि प्रवाह संरक्षित है और इसलिए:

क्यू₁ = क्यू₂.

ऊपर के अवलोकन से यह माना जाता है कि तरल पदार्थ त्वरित हो जाते हैं जब वे एक नाली के संकरे हिस्से तक पहुँचते हैं, जबकि वे एक नाली के एक व्यापक खंड तक पहुँचने पर अपनी गति कम कर देते हैं। इस तथ्य में दिलचस्प व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं, क्योंकि यह एक तरल पदार्थ के विस्थापन की गति के साथ खेलने की अनुमति देता है.

बर्नोली का सिद्धांत

बर्नौली का सिद्धांत यह निर्धारित करता है कि एक आदर्श तरल पदार्थ के लिए (जो कहना है, एक तरल पदार्थ जिसमें न तो चिपचिपापन है और न ही घर्षण है) जो एक बंद नाली द्वारा संचलन के शासन में चलता है, वह पूरा हो जाता है कि उसकी ऊर्जा उसके सारे विघटन के साथ स्थिर रहती है.

अंत में, बर्नौली का सिद्धांत तरल पदार्थ के प्रवाह के लिए ऊर्जा के संरक्षण के कानून के निर्माण के अलावा और कुछ नहीं है। इस प्रकार, बर्नोली समीकरण निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:

एच + वी² / 2 जी + पी / ρg = स्थिर

इस समीकरण में h ऊंचाई है और g गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है.

बर्नौली समीकरण में, किसी भी समय तरल पदार्थ की ऊर्जा को ध्यान में रखा जाता है, ऊर्जा जिसमें तीन घटक होते हैं.

- गतिज चरित्र का एक घटक जिसमें ऊर्जा शामिल होती है, जिस गति के साथ द्रव चलता है.

- गुरुत्वाकर्षण क्षमता द्वारा उत्पन्न एक घटक, जिसके परिणामस्वरूप ऊंचाई जिस पर द्रव स्थित है.

- प्रवाह की ऊर्जा का एक घटक, जो ऊर्जा है जो एक तरल पदार्थ दबाव के कारण बकाया है.

इस मामले में, बर्नौली समीकरण इस प्रकार व्यक्त किया गया है:

एच ρ जी + (वी² ρ) / 2 + पी = स्थिर

तार्किक रूप से, एक वास्तविक तरल पदार्थ के मामले में बर्नौली समीकरण की अभिव्यक्ति पूरी नहीं होती है, क्योंकि द्रव के विस्थापन में घर्षण हानि होती है और अधिक जटिल समीकरण का सहारा लेना आवश्यक है.

क्या होता है वॉल्यूमेट्रिक फ्लो?

अगर वाहिनी में रुकावट है तो वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह प्रभावित होगा.

इसके अलावा, वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह भी तापमान में बदलाव के कारण बदल सकता है और वास्तविक तरल पदार्थ में दबाव एक नलिका के माध्यम से यात्रा कर रहा है, खासकर अगर यह एक गैस है, क्योंकि गैस द्वारा कब्जा की गई मात्रा भिन्न होती है तापमान और दबाव जो यह है.

वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह को मापने की सरल विधि

वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह को मापने के लिए वास्तव में एक सरल विधि एक निश्चित अवधि के लिए एक मापने वाले टैंक में एक द्रव प्रवाह को जाने देना है.

यह विधि आमतौर पर बहुत व्यावहारिक नहीं है, लेकिन सच्चाई यह है कि द्रव के प्रवाह को जानने के अर्थ और महत्व को समझने के लिए यह बहुत सरल और बहुत ही निराशाजनक है.

इस तरह, द्रव को समय की अवधि के लिए मापने वाले टैंक में प्रवाह करने की अनुमति मिलती है, संचित मात्रा को मापा जाता है और प्राप्त परिणाम को बीता हुआ समय से विभाजित किया जाता है.

संदर्भ

1. प्रवाह (द्रव) (n.d)। विकिपीडिया में। 15 अप्रैल, 2018 को es.wikipedia.org से पुनः प्राप्त.
2. वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर (n.d)। विकिपीडिया में। 15 अप्रैल, 2018 को en.wikipedia.org से पुनः प्राप्त.
3. इंजीनियर्स एज, एलएलसी। "फ्लुइड वॉल्यूमेट्रिक फ्लो रेट इक्वेशन"। इंजीनियर्स एज
4. मॉट, रॉबर्ट (1996)। "1"। एप्लाइड द्रव यांत्रिकी (4 वें संस्करण)। मेक्सिको: पियर्सन एजुकेशन.
5. बटालियन, जी.के. (1967)। तरल गतिकी का परिचय। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस.
6. लांडौ, एल.डी. लाइफशिट, ई.एम. (1987)। द्रव यांत्रिकी सैद्धांतिक भौतिकी का पाठ्यक्रम (दूसरा संस्करण)। पेरगामन प्रेस.