Débit volumétrique | C'est tout un concept important

Débit volumique

Le débit volumétrique (débit volumique, débit de fluide) est défini comme le volume de fluide passé par unité de temps à travers un corps fluide tel que des tuyaux, un canal, un canal fluvial, etc.); En hydrométrie, il est reconnu comme décharge.

Généralement, le débit volumique est indiqué par le symbole Q ou V. L'unité SI est m3/ s. Les centimètres cubes par minute sont également utilisés comme unité de débit volumique dans un débit à petite échelle

Le débit volumétrique est également mesuré en pieds3/ s ou gallon / min.

Le débit volumétrique n'est pas le même que le flux volumétrique, comme une compréhension de la loi de Darcy et indiqué par le symbole q, les unités de m3/ (m2· S), c'est-à-dire m · s-1(rapidité). Dans le calcul, l'intégration du flux sur la surface calcule le débit volumétrique.

Le débit volumétrique
Débit volumique

En attendant, c'est la quantité scalaire, car c'est la dérivée temporelle du volume uniquement. La variation des débits volumiques à travers une zone serait nulle pour une situation d'écoulement en régime permanent.

Équation du débit volumétrique

Le débit volumétrique exprime le volume que ces molécules dans un écoulement de fluide occupent dans un temps donné.

Q (V) = A v

L'équation donnée n'est valable que pour les sections transversales plates et planes. Généralement, en surface courbe, l'équation s'avère être des intégrales de surface.

Q (V) = débit volumétrique (en m3/ s), l / s, l / min (LPM)

A - Section transversale d'un tuyau ou d'un canal (m2)

v - Vitesse (m / s, m / min, fps, fpm etc.

Les gaz étant compressibles, les débits volumétriques peuvent changer sensiblement lorsqu'ils sont soumis à des variations de pression ou de température; c'est pourquoi il est important de concevoir des équipements ou des procédés thermiques et des procédés chimiques.

Symbole de débit volumétrique

Le symbole du débit volumétrique est donné par V ou Q

Unités de débit volumétrique

L'unité de débit volumétrique est donnée par (en m3/ s), l / s, l / min (LPM), cfm, gpm

Débit volumétrique au débit massique

La variation entre le débit massique et le débit volumétrique est liée à la densité de ce que vous déplacez. Nous nous concentrons sur celui sur lequel nous nous concentrons est déterminé par la préoccupation du problème. Par exemple, si nous développons un système à utiliser dans un hôpital, il peut s'agir d'eau en mouvement ou de sang en mouvement. Le sang étant plus dense que l'eau, le même débit volumétrique entraînerait un débit massique plus élevé si le fluide était du sang que si c'était de l'eau. Inversement, si le flux entraînait le déplacement d'une quantité spécifique de masse à un moment donné, plus d'eau serait déplacée que de sang.

Débit volumétrique à vitesse

Si nous voyons l'unité de débit volumétrique, c'est m3/ s, et l'unité de vitesse est m / s. Donc, si nous voulons convertir le débit volumétrique en vitesse. Nous divisons le débit volumétrique par la section transversale à partir de laquelle le fluide s'écoule. Ici, nous devons prendre une zone d'une section transversale de tuyau à partir de laquelle le liquide s'écoule.

En bref, si nous voulons trouver une vitesse à partir du débit volumétrique, nous devons diviser le débit volumétrique par la section transversale du tuyau ou du conduit à partir duquel il s'écoule.

Unité de débit volumétrique m3/s

Unité de surface m2

Unité de vitesse =

Unité de vitesse = (m ^ 3 / s) / m ^ 2 = m / s

Débit volumétrique en débit molaire

Vous savez que le débit molaire (n) est défini comme le non. de moles dans une solution / mélange qui passent par le point de mesure par unité de temps

Alors que le débit volumétrique (V) est le volume de fluide passant par le point de mesure par unité de temps.

Les deux sont reliés par une équation

𝛒 (densité du fluide) = n / V

FAQs

Qu'entend-on par débit?

Commençons par savoir qu'il existe deux types de débits: masse et volumétrique.

Les deux débits sont utilisés pour connaître la quantité de fluide qui traverse une section de tuyau par unité de temps. Le débit massique mesure la masse en circulation et le débit volumétrique mesure le volume de fluide en circulation.

Si le fluide est de nature incompressible, comme l'eau liquide dans des conditions normales, les deux quantités sont proportionnelles, en utilisant la densité du fluide.

Ces débits sont utiles dans de nombreux calculs importants de dynamique des fluides, donc je me réjouis de l'une des applications: l'équation de continuité.

L'équation de continuité indique dans une conduite à parois étanches où s'écoule un fluide incompressible, le débit volumétrique est constant dans toutes les sections de conduite.

Calcul du débit en utilisant la pression

Dans des cas comme les buses d'écoulement, le venturi et l'orifice, le débit dépend de ΔP (P1-P2) par l'équation:

Q = CD π / 4 D22 [2 (P1-P2) / ρ (1 - d4)]1/2

Partout où:

Q  -> débit en m3/s

CD -> coefficient de décharge = A2/A1

P1 et P2 -> en N / m2

ρ -> densité du fluide en unité kg / m3

D2 -> Le diamètre intérieur des buses (en m)

D1 -> Le diamètre du tuyau d'entrée et de sortie (en m)

et d = rapport de diamètre D2 / D1

Puis-je ajouter deux débits volumétriques différents du même gaz provenant de deux tuyaux différents et mesurés dans des conditions différentes?

Si nous considérons plusieurs situations, la réponse est oui. Voyons quelles sont ces situations? La pression dans le pipeline doit être relativement minime. Il n'y a pas de changement de densité en raison de la variation de pression. Le débitmètre doit être installé loin de la jonction du tuyau pour éviter toute interférence de pression.

Quand le débit volumétrique maximal se produirait-il à travers une pompe, et pourquoi?

Si l'on considère une pompe centrifuge, le débit volumétrique de la pompe est directement proportionnel à la vitesse de la roue et à un cube de diamètre de la roue. Donc, si nous augmentons la vitesse pour une pompe donnée, nous obtiendrons un débit élevé. Sinon, si nous nous concentrons sur le diamètre, nous pouvons installer une grosse pompe pour obtenir un débit élevé. Il est également possible d'obtenir un débit élevé en installant plusieurs pompes en parallèle. N'oubliez pas que chaque pompe doit développer la même hauteur de refoulement au refoulement; sinon, un reflux vers une autre pompe peut se produire.

Mais toutes ces solutions reposent sur des considérations théoriques. Si vous êtes censé faire cela dans une usine réelle, il doit y avoir de nombreuses contraintes à prendre en compte!

Par exemple, vous devez tenir compte du coût d'une pompe, de la consommation d'espace, etc.

Comment convertir un débit molaire en débit volumétrique?

Les deux sont reliés par une équation

𝛒 (densité du fluide) = n / V

Pourquoi le débit volumétrique de l'entrée n'est-il pas égal à celui d'une sortie en régime permanent?

Si le débit est incompressible et ne réagit pas, alors il peut être possible que le débit volumétrique ne soit pas le même qu'en entrée et en sortie. L'autre pourrait être que la loi de conservation de la masse doit être respectée.

Y a-t-il une relation entre la pression et le débit volumétrique dans l'air?

Pour cette relation, nous pouvons rechercher la «relation Hagen-Poiseuille», le débit de la conduite est lié à la taille de la conduite, les propriétés du fluide et ΔP a été expliqué.

Il est dérivé des équations de Navier-Stokes, il s'agit donc d'un équilibre dynamique.

∆P = 128 μLQ / (πd ^ 4)

P est la perte de charge [Pa]

μ est la viscosité du fluide [Pa⋅s]

L égal à la longueur du tuyau [m]

Q sera le débit volumique en [m3 / s]

d est le diamètre du tuyau [m]

Pourquoi la hauteur d'une pompe diminue-t-elle avec le débit volumétrique?

Il est en fait plus facile à visualiser si vous les changez. Au fur et à mesure que la tête contre laquelle la pompe doit travailler diminue, le volume qu'elle évacue augmente (pour une pompe centrifuge à une vitesse donnée).

Essentiellement, la pompe transmet de l'énergie au fluide à un débit fixe (en ignorant les rendements pendant un moment). Cette énergie peut être produite sous forme d'énergie potentielle (tête) ou d'énergie cinétique (débit volumétrique), ou de toute combinaison jusqu'à la quantité totale d'énergie.

C'est similaire à pousser un poids lourd sur une rampe. Plus la rampe est raide, moins vous pouvez la pousser.      

Quelle est la différence entre le flux volumétrique et la vitesse dans un écoulement de milieu poreux?

Le flux volumétrique est le volume de fluide s'écoulant à travers une surface unitaire en unité de temps, tandis que la vitesse est la distance parcourue par le fluide à partir de points de temps à deux unités.

L'unité de flux volumétrique et de vitesse est la même.

Dans le cas d'un milieu poreux, le flux volumétrique sera inférieur ou égal (moins susceptible d'être égal) à la vitesse de l'écoulement, en fonction de la porosité du milieu.

La chute d'eau dans un tuyau vertical accélère-t-elle en g? Je veux calculer le débit volumétrique d'eau au fond d'un tuyau vertical de 85 m de haut?

Cela dépend du facteur de frottement du tuyau. Le facteur de frottement dépend de la rugosité du tuyau et du nombre de Reynold. Le frottement est la résistance à l'écoulement de l'eau. Cela signifie que la friction réduit l'accélération. Si nous considérons que le frottement est nul, alors l'accélération est égale à g.

Un débit d'eau continu serait établi le long du tuyau. Ainsi, cela n'aurait pas d'importance, car la vitesse moyenne serait la même qu'au sommet du tuyau ou à mi-chemin.

Si vous souhaitez calculer le débit volumétrique d'eau au bas du tuyau, vous devez calculer la vitesse et multiplier par la section transversale du tuyau.

si on ignore le frottement, la vitesse moyenne en bas est donnée par

v = √2gh

La perte d'énergie peut être trouvée dans le diagramme maussade.

Comment une vanne affecte-t-elle le débit volumétrique sans violer la conservation de la masse?

Comme nous le savons, le débit volumétrique est la multiplication de la vitesse et de la section transversale à partir de laquelle le flux s'écoule. Dans le cas de la vanne, la section transversale est affectée. Le changement de la section transversale fait varier la vitesse du fluide qui s'écoule, mais le débit volumique global reste le même. Le principe de conservation de la masse est satisfait. Selon le principe de Bernoulli, nous savons que la réduction de l'énergie cinétique de la section transversale est convertie en énergie de pression.

Relation zone, vitesse et pression

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À propos de Deepakkumar Jani

Je suis Deepak Kumar Jani, titulaire d'un doctorat en mécanique-énergie renouvelable. J'ai cinq ans d'enseignement et deux ans d'expérience en recherche. Mes domaines d'intérêt sont l'ingénierie thermique, l'ingénierie automobile, la mesure mécanique, le dessin technique, la mécanique des fluides, etc. J'ai déposé un brevet sur "L'hybridation de l'énergie verte pour la production d'électricité". J'ai publié 17 articles de recherche et deux livres.
Je suis heureux de faire partie des Lambdageeks et j'aimerais présenter une partie de mon expertise de manière simpliste aux lecteurs.
Outre les universitaires et la recherche, j'aime errer dans la nature, capturer la nature et sensibiliser les gens à la nature.
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