Единицы измерения объемного расхода

Основные методы снизить расход

Для уменьшения расхода дизельного топлива или бензина необходимо:

• проводить регулярное техническое обслуживание с заменой изношенных или поврежденных деталей;
• использовать горючее, соответствующее сезону (для дизелей) и имеющее требуемое изготовителем машины октановое число (для бензиновых моторов);
• переводить двигатель на газообразное топливо (с учетом рентабельности и требований законодательства).

Регулярные ТО

Проведение технического обслуживания с заменой технологических жидкостей и фильтров позволяет поддерживать двигатель в рабочем состоянии. Например, при загрязнении воздушного фильтра ухудшаются условия заполнения цилиндров, что приводит к падению экономичности. Деградирующее моторное масло не обеспечивает смазки и охлаждения трущихся поверхностей, увеличивая затраты горючего.

Правильный выбор марки ГСМ

Информация об октановом числе бензина указана в документации на машину и на крышке заливной горловины. Бюджетные двигатели способны работать на топливе сорта А-92, моторы со средней степенью форсирования или наддувом используют бензин А-95. Высокооктановый А-98 используется в моторах с двойным наддувом и повышенной степенью сжатия. При подборе дизельного топлива учитывают температуру окружающей среды: зимний сорт солярки используют при -1°С и ниже, арктическое топливо применяется при падении температуры ниже -30°С.

Установка ГБО

Для снижения затрат устанавливают газобаллонное оборудование. Резервуар для горючего монтируют в нишу для запасного колеса, на грузовиках баллон располагают на лонжеронах рамы. Метод экономически целесообразен для машин, проезжающих за год не менее 40 тыс. км. Установка осуществляется в специализированном сервисе с последующим внесением изменений в документы на автомобиль. При обнаружении незарегистрированного оборудования эксплуатация машины запрещается. При повторной регистрации нарушения на водителя может налагаться арест на 15 суток.

Применение

В простейшей форме уравнения неразрывности для массы в гидродинамике :

ρ 1 v 1 ⋅ А 1 знак равно ρ 2 v 2 ⋅ А 2 {\ displaystyle \ rho _ {1} \ mathbf {v} _ {1} \ cdot \ mathbf {A} _ {1} = \ rho _ {2} \ mathbf {v} _ {2} \ cdot \ mathbf { A} _ {2}}

В элементарной классической механике массовый расход встречается при работе с объектами переменной массы , такими как ракета, выбрасывающая отработавшее топливо. Часто описания таких объектов ошибочно используют второй закон Ньютона F  = d ( m v ) / d t , рассматривая массу m и скорость v как зависящие от времени, а затем применяя правило производного произведения. Правильное описание такого объекта требует применения второго закона Ньютона ко всей системе постоянной массы, состоящей как из объекта, так и из его выброшенной массы.

Массовый расход можно использовать для расчета расхода энергии жидкости:

E ˙ знак равно м ˙ е {\ displaystyle {\ dot {E}} = {\ dot {m}} e}

где:

е {\ displaystyle e} = единичная массовая энергия системы

Скорость потока энергии выражается в единицах СИ — килоджоулях в секунду или киловаттах .

Инструкция по чистке

Как показывает практика, чистка ДМРВ является одним из самых эффективных методов восстановления работоспособности контроллера. Поэтому при поломке датчика его не обязательно менять, тем более, что такое удовольствие сегодня не из дешевых. Такая процедура нужна потому, что со временем он загрязняется и показывает другие параметры.

Итак, как почистить ДМРВ в домашних условиях своими руками:

1. Вам потребуется отвертка с крестовым наконечником, с ее помощью необходимо ослабить хомут, фиксирующий магистраль от воздухозаборника.
2. Далее, произведите демонтаж гофры и визуально оцените состояние системы. Возможно, под гофрой вы увидите конденсат или следы от моторной жидкости.
3. Внимательно осмотрите внутреннюю поверхность контроллера. Если с системой все нормально, то следов потеков или загрязнений не будет. Как показывает практика, чувствительный элемент часто ломается именно из-за переизбытка загрязнений. Чтобы в будущем не избежать проблем такого плана, необходимо периодически производить замену воздушного фильтра. Эта процедура осуществляется в соответствии с техническим регламентом. Моторная жидкость может попадать на контроллер в результате увеличенного уровня расходного материала в картере. Соответственно, это происходит в результате засорения маслоотделителя в вентиляционной системе.
4. Сам регулятор фиксируется на двух болтах на магистрали. Процедура снятия осуществляется с помощью рожкового ключа. На этом этапе, если вы уверены в том, что устройство вышло из строя, его можно заменить.
5. Вы можете увидеть вход, на котором будет находиться уплотнительная резинка, предназначенная для защиты устройства от подсоса грязного воздушного потока. В том случае, если уплотнителя у вас нет, возможно, он зацепился за фильтрующий элемент. Соответственно, это приведет к тому, что входная сетка регулятора будет загрязнена.
6. Произведите очистку сеточки с использованием подручных средств. Для этого можно использовать обычную зубочистку или зубную щетку. После очистки уплотнитель можно установить назад, а регулятор поставить на место.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Прогрев двигателя

Что вообще такое прогрев двигателя и для чего нужен прогрев двигателя? Прогрев это интервал времени для минимальной работы двигателя под небольшой нагрузкой (до 2500-3000 RPM). Задача прогрева состоит в том, чтобы дать загустевшему маслу стать более текучим, заполнить все каналы двигателя смазкой, так же покрыть масляной пленкой стенки цилиндров, чтобы кольца поршней стирались меньше (в два раза ресурс колец увеличивается!). Все, чисто технически прогрев на этом заканчивается. Прогрев салона, отогрев стекла, это уже ваше личное желание.

Honda Civic отлично заводится и Российской зимой

Нормы ГСМ и путевой лист

Существуют специальные нормы горючих и смазочных материалов (ГСМ), причем данные нормативы имеют исключительно юридический смысл и не имеют никакого отношения к тем цифрам, которые указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Согласно нормам ГСМ, эксплуатационная трата горючего должна учитывать такие параметры как загрузка авто, плотность движения в потоке, климатические факторы, состояние дорог и использование дополнительной электроники – кондиционер, печка, подогрев зеркал и т.д.

Данные нормы необходимы, дабы предприятия не завышали отчетные траты на бензин, а стремились экономно расходовать ГСМ и оплачивали налоги честно. Показатели также рассчитаны в путевом листе (нормы расхода топлива задокументированы для каждого отдельного авто). Путевой лист – документ, который должен быть у каждого водителя коммерческой либо государственной организации. Тоже самое касается и потребления солярки (дизельного топлива) для грузовиков.

Парообразование

Испарение-это свойство сбрасывать жидкость и изменять состояние агрегации в газ. Испарение, которое происходит только на поверхности капающей жидкости, называется испарением. Испарение всей жидкости называется boiling. It происходит при определенной температуре в зависимости от давления. Давление, при котором жидкость кипит при данной температуре, является давлением насыщенного пара или давлением испарения rp. It называется п.

Его величина зависит от типа жидкости и ее температуры. Внутри таблицы. 1. 15 пн воды при различных температурах. (mpa) показывает значение другого жидкостного pn согласно температуре. Значения для (МПа) приведены в таблице. 1. 16 . Если рабочая жидкость представляет собой многокомпонентную смесь различных минеральных масел, то расчет позволяет взять жидкость с большим значением Р.

К относительно низкой упругости относится силиконовое масло. Ниже приведено 1 давление насыщенного пара этой жидкости марки. Температура, °С25 65130200260 260 или выше Высокая скорость сатурации давления Пар п». Р, МПа 0, 00072 0, 001 0, 003 0, 007 увеличение 0, 007-0, 01 Силиконовая жидкость имеет сорт, давление паров которого в 5-10 раз превышает заданное значение.

1, СС	Рн.п» МПА	1 | 1, С	Рн.П’ МПа		1 рн.п- МПа		Рн.п» МПа
0,0006	25	0,0032	60	0,0202	90	0,0714
5	0,0009	30	0,0043	70	0,0317	100	0,1033
10	0,0012	40	0,0075	75	0,0392	125	0,2370
20	0,0024	50	0,0126	80	0,0482	150	0,4850

Расход жидкости и средняя скорость

При
течении реальной (вязкой) жидкости
скорости по сечению канала неодинаковы
(на стенках они равны нулю); поэтому в
инженерных расчетах применяют среднюю
скорость, которая определяется так

, (6.4)

гдеQ
– расход жидкости; S
– площадь поперечного сечения потока.

В
данном случае имеется в виду объемный
расход, который может выражаться в м3/с,
л/с, см3/с,
и т.д., между которыми устанавливаются
соотношения: 1,0 м3/с
= 1,0·103
л/с = 1000 л/с = 1000 дм3/с
= 1000·1000 см3/с
= 1,0·106
см3/с.

Это следует из
равенств

1м3
= 1000 дм3,

1дм3
= 1000 см3.

Задача
6.1. Определить
среднюю скорость воды в трубе диаметромd
= 50 мм, если расход Q
равен Q
= 4 л/с.

Решение.
Расход Q
= 4 л/с = 4000 см3/с,
диаметр d
= 50 мм = 5 см,S
= πd2/4
– площадь сечения круглой трубы. Средняя
скорость потока в соответствии с (6.4)

V
=
=
== 204 см/с = 2,04 м/с.

Урок 13. Определение расхода топлива и основных проходных сечений камеры

Автор публикации: Дмитрий Завистовский · 29 апреля 2018 ·  

Всем привет!

Давно не брался я за перо, но так уж получилось. Давайте продолжать. После того как мы сумели определить удельный импульс нашей камеры, необходимо задуматься о её будущей геометрии, а для этого сначала нужно рассчитать требуемый расход топлива. Расход топлива напрямую зависит от тяги двигателя, которая должна быть известна, либо выбрана согласно назначению двигателя. Для определённости я взял тягу равной P = 80 кН.

Удельный импульс есть отношение тяги к массовому расходу топлива, т.е.

откуда

Здесь стоит обратить внимание, что мы использовали теоретическое значение удельного импульса и, соответственно, получили теоретически необходимый массовый расход топлива. В камере сгорания и сопле всегда имеют место потери удельного импульса

Учёт этих потерь производят соответствующими коэффициентами φк и φс. Действительное значение удельного импульса

В камере сгорания и сопле всегда имеют место потери удельного импульса. Учёт этих потерь производят соответствующими коэффициентами φ_к и φ_с. Действительное значение удельного импульса

и, соответственно, действительный массовый расход топлива

Определение импульсных коэффициентов потерь может представлять определённую сложность, поэтому, если это допустимо, их просто выбирают из рекомендованных диапазонов: φ_к = 0,96…0,98; φ_с = 0,94…0,98. Более точному определению этих коэффициентов мы, наверно, посвятим отдельный урок, а сейчас давайте зададимся некоторыми значениями. Например, φ_к = 0,96 и φ_с = 0,95. Тогда

мы с Вами определили значение расходного комплекса β = 1707,9 м/с. Этот параметр очень удобен для «перехода» от энергетических параметров к геометрии. С одной стороны

с другой

где f_кр – площадь критического сечения, м2.

Теперь очень просто вычислить площадь критики, давайте это сделаем.

Диаметр

Для определения площади среза сопла можно воспользоваться следующей формулой

Здесь p и f – соответственно давление и площадь произвольного сечения камеры, вместо которых мы можем подставить параметры среза сопла; p_вх с0 – давление заторможенного потока на входе в сопло, которое можно считать равным давлению в камере сгорания (продукты сгорания в камере сгорания считаем неподвижными).

Давайте сделаем подстановку

Мстислав Владимирович Добровольский в своём показывает, что для нахождения площади критического и выходного сечений сопла с учётом потерь можно использовать формулы

Осталось определить диаметр камеры сгорания d_к. Обратимся к .

Объём камеры сгорания V_к, включающий в себя объём камеры до критического сечения, количественно может быть задан приведённой длиной

Длину камеры сгорания характеризуют условной длиной

где f_к – поперечная площадь камеры сгорания.

Введём понятие относительной площади камеры

На основе обобщения статистических данных получены следующие соотношения

откуда

Диаметр камеры сгорания

В следующем уроке построим профиль камеры.

На сегодня всё, всем удачи!

Урок 12. Тепловой расчёт камеры. Способ третий – альтернативный

Помещено в рубрику Изучаем ракетные двигатели > Практические уроки > Расчёт камеры ЖРД

Типы потока газа, жидкости и пара

Скорость среды также влияет на тип потока, образующегося в трубе. Для описания потока жидкости, газа или пара используются два основных термина: ламинарный и турбулентный.

Различия ламинарного и турбулентного потока

Ламинарный поток

Ламинарный поток — это поток газа, жидкости или пара без завихрений, который образуется при относительно небольших общих скоростях текучей среды. При ламинарном потоке жидкость, газ или пар движется ровными слоями. Скорость слоев, движущихся в центре потока выше, чем скорость внешних (текущих у стенок трубопровода) слоёв потока. Уменьшение скорости движения внешних слоев потока происходит из-за наличия трения между текущими внешними слоями потока и стенками трубопровода.

Турбулентный поток

Турбулентный поток — это поток газа, жидкости или пара с завихрениями, который образуется при более высоких скоростях. При турбулентном потоке слои потока движутся с завихрениями, а не стремятся к прямолинейному направлению в своем течении. Турбулентность может неблагоприятно влиять на точность измерений расхода посредством возникновения разных величин давления на стенки трубопровода в любой заданной точке.

Связанные количества [ править ]

В двигателях внутреннего сгорания интеграл по времени учитывается по диапазону открытия клапана. Интеграл лифта времени определяется как:

∫Ldθ=RT2π(cos⁡θ2−cos⁡θ1)+rT2π(θ2−θ1){\displaystyle \int L\,\mathrm {d} \theta ={\frac {RT}{2\pi }}\left(\cos \theta _{2}-\cos \theta _{1}\right)+{\frac {rT}{2\pi }}\left(\theta _{2}-\theta _{1}\right)}

где T — время на оборот, R — расстояние от осевой линии распределительного вала до вершины кулачка, r — радиус распределительного вала (то есть R — r — максимальный подъем), θ ₁ — угол начала открытия, и θ ₂ — место закрытия клапана (секунды, мм, радианы). Это должно учитываться шириной (окружностью) горловины клапана. Ответ обычно связан с рабочим объемом цилиндра.

Основное определение

Объемный расход определяется пределом :

Qзнак равноV˙знак равноLimΔт→ΔVΔтзнак равноdVdт{\ displaystyle Q = {\ dot {V}} = \ lim \ limits _ {\ Delta t \ rightarrow 0} {\ frac {\ Delta V} {\ Delta t}} = {\ frac {\ mathrm {d} V} {\ mathrm {d} t}}}

То есть поток объема жидкости V через поверхность в единицу времени t .

Поскольку это только производная по времени от объема, скалярная величина, объемный расход также является скалярной величиной. Изменение объема — это количество, которое течет после пересечения границы в течение некоторого времени, а не просто начальный объем на границе минус конечный объем на границе, поскольку изменение объема, протекающего через область, будет равно нулю для устойчивого поток.

Калибровка

Измерения как массового расхода, так и плотности зависят от вибрации трубки. На калибровку влияют изменения жесткости расходомерных трубок.

Изменения температуры и давления вызовут изменение жесткости трубки, но это можно компенсировать с помощью коэффициентов компенсации давления и температуры нуля и диапазона.

Дополнительное влияние на жесткость трубки вызовет смещение калибровочного коэффициента со временем из-за ухудшения характеристик расходомерных трубок. Эти эффекты включают точечную коррозию, растрескивание, покрытие, эрозию или коррозию. Эти изменения невозможно компенсировать динамически, но усилия по отслеживанию эффектов могут быть предприняты с помощью регулярной калибровки измерителя или поверочных проверок. Если считается, что изменение произошло, но считается приемлемым, смещение может быть добавлено к существующему коэффициенту калибровки, чтобы обеспечить непрерывное точное измерение.

Как проверить датчик ДМРВ на ВАЗ

Самый надежный способ — использование диагностического сканера (хотя бы на уровне ELM-327). Подключаемся к порту OBD и смотрим на компьютере показатели работы расходомера.

Если сканера нет, можно снять основные параметры мультиметром. Чтобы провести диагностику и ремонт ДМРВ ВАЗ 2114 своими руками, необходимо знать распиновку контактов.

Для примера рассмотрим контактную колодку для ВАЗ 2114: современный 8 или 16 клапанный мотор, ДМРВ BOSCH (или его аналог) версии 116.

1. Контакт № 1 нам не потребуется, это датчик температуры воздуха.
2. Контакт № 2 — питание 12 вольт. При нарушении работы бортового регулятора напряжения, датчик расхода воздуха может работать со сбоями.
3. Контакт № 3 — масса.
4. Контакт № 4 — питание электроники ДМРВ, параметр важный, напряжение должно быть стабильным.
5. Контакт № 5 — то самое «плавающее» напряжение, с помощью которого ЭБУ вычисляет объем проходящего через впускной коллектор воздуха.

Проверка питающих напряжений производится на отключенной колодке. Поворачиваем ключ зажигания, двигатель не заводим. Относительно массы замеряем напряжение на контакте № 2 (12 вольт) и контакте № 4 (5 вольт). Это свидетельствует об исправности ЭБУ и целостности проводов с контактами.

Проверка сигнального напряжения на контакте № 5 производится с подключенным разъемом, при включенном зажигании (двигатель не заводим!).

• напряжение в пределах 0,99−1,02 вольта — датчик исправен;
• напряжение в пределах 1,03−1,05 вольта — скоро потребуется замена;
• более 1,05 вольта — ДМРВ не работает в штатном режиме.

Признаки и причина неполадок

Отметим, что этот прибор не имеет автоматическую систему диагностики неисправностей, поэтому определить наличие таковых достаточно сложно

Однако сделать это очень важно, поскольку от устройства зависит функционирование машины в целом. Главными признаками неисправности датчика являются:

• сбои в показаниях (неправильные данные о расходуемом воздухе);
• ухудшение разгона автомобиля;
• повышенный расход топлива;
• проблемы при переключении скоростей.

Большинство автомобилей ВАЗ-2114 оборудованы бортовым компьютером, на котором высвечиваются ошибки в работе датчика. Спровоцировать неполадки могут:

• недостаточная фиксация колодки контактов;
• окисление контактов;
• повреждение прибора;
• обрыв проводов.

При возникновении неисправностей необходимо отвозить машину в технический сервис для устранения неполадок.

Спешить заменять устройство не стоит, поскольку вполне вероятно, что его нужно просто починить. Если вы плохо в этом разбираетесь, то лучше не рискуйте самостоятельно чинить датчик. Для того чтобы наладить его работу, необходимо иметь определенные знания и умения. В случае если вы никогда этим не занимались, то обратитесь за помощью к мастерам, так как неправильная починка может привести к серьезным нарушениям в работе двигателя и других компонентов автомобиля. Если же вы разбираетесь во внутренностях своего транспортного средства, то тогда действуйте следующим образом:

1. Как правило, настроить исправную работу датчика можно, почистив его. Чистка осуществляется при помощи необходимого оборудования либо в автосервисе. Крестовой отверткой ослабляется хомут, который удерживает патрубок воздухозаборника.
2. Потом снимается гофра и проверяется наличие следов от масла либо конденсата, так как в основном они провоцируют проблемы в работе устройства.
3. После этого датчик очищается от грязи и ставится уплотнитель.
4. Далее нужно проверить герметичность и вернуть его на место.

Каждый автолюбитель должен следить за тем, чтобы все компоненты его железного коня служили исправно. В случае поломки, нужно сразу отвозить машину в сервис либо самостоятельно устранять их. Сегодня на просторах Интернета можно найти множество инструкций и видеороликов, на которых показано, каким образом менять или ремонтировать те или иные детали машины.

Как самостоятельно проверить датчик массового расхода воздуха?

Для самостоятельной проверки датчика имеется несколько методик, основанных на отключении, а также осмотре и тестировании мультиметром. Иных способов диагностики в домашних условиях не существует. Доскональный контроль ДМРВ выполняется на специальном стенде, позволяющем зафиксировать неполадки сенсора при различных режимах работы. Еще одним распространенным методом тестирования является установка идентичного устройства, снятого с другого автомобиля.

Отключение ДМРВ

Простейший способ проверить ДМРВ на ВАЗ 2114 — отключить штекер. При отсутствии сигнала блок управления мотором переходит в режим аварийной работы, определяя примерный объем воздуха по положению дроссельной заслонки. При этом несколько увеличивается расход топлива — для ВАЗ 2114 он достигает 10-12 л на 100 км пробега. Характерной особенностью является увеличение числа оборотов холостого хода до 1500 об/мин. Но при использовании контроллера Январь 7.2. или Бош М7.9.7 рост холостых оборотов не выполняется в силу особенностей программного обеспечения.

Визуальная проверка

Для внешнего осмотра требуется снятие воздуховода с датчика. Во время проверки оценивается запыленность внутренней части корпуса и гофрированного рукава подачи воздуха. На поверхности не должно быть следов масла и налета пыли.

Проверка устройства с помощью мультиметра

Целью диагностики является измерение напряжения, подаваемого датчиком.

Подобным способом проверяются изделия Bosch:

• 0280218004;
• 0280218037;
• 0280218116.

Для измерения потребуется:

• тестовый прибор:
• набор измерительных щупов;
• жидкость WD-40.

Измерение производится между проводами желтого и зеленого цвета. Значения напряжения можно вывести на экран некоторых бортовых компьютеров (меню напряжение от датчиков, U ДМРВ).

Проверка ДМРВ с помощью мультиметра продемонстрирована на видео от «IZO))) LENTA».

Определение распиновки датчика массового расхода воздуха

Расположение проводов в колодке начиная от ближайшего к лобовому стеклу:

• желтый — положительный входящий сигнал (на схеме 7);
• серо-белый изолятор — положительный сигнал питания (на схеме 12);
• зеленый — заземление датчика (на схеме 30);
• розово-черный изолятор — подача сигнала на главное реле.

Распиновка контактов ДМРВ

Возможны другие цвета изоляции проводки, но последовательность распиновки остается неизменной.

Инструкция по проведению проверки

Последовательность измерения:

1. Ввести щупы в разъем к местам установки проводов. Для облегчения процедуры щупы смазываются жидкостью WD-40. Положительный сигнал получается от желтого провода, отрицательный — от зеленого. Не рекомендуется прокалывать изоляцию и использовать дополнительные кабели, поскольку это снижает точность измерения.
2. Переключить мультиметр в режим измерения постоянного напряжения с предельным значением 2,0 вольта.
3. Включить зажигание, двигатель не запускать.
4. Произвести замер напряжения и сравнить его с требуемым значением.

Сравнение результатов проверки с установленными нормами

В соответствии с таблицей по результатам измерения проводится определение состояния датчика.

Напряжение, В	Состояние сенсора
0,996-1,01	Новый датчик
1,01-1,02	Рабочее состояние
1,02-1,03	Начало износа датчика
1,03-1,04	Желательно заменить
Больше 1,04	Датчик неисправен

Расход

Рассмотрим следующий фактор – расход воды. Он напрямую зависит от давления, и чем оно больше, тем быстрее вода будет двигаться по трубам. То есть будет больший расход. Но все дело в том, что на скорость воды влияет сечение трубы, по которой она двигается. И если уменьшать сечение трубы, то будет расти сопротивление воды. Следовательно, уменьшится ее количество на выходе из трубы за тот же промежуток времени.

На производстве, при строительстве водопроводов составляются проекты, в которых высчитывается гидравлический расчет водопровода по уравнению Бернулли:

Где h 1-2 – показывает потерю напора на выходе, после преодоления сопротивления на всем участке водопровода.

Альтернативные уравнения [ править ]

Иллюстрация объемного расхода. Массовый расход можно рассчитать, умножив объемный расход на массовую плотность жидкости ρ . Объемный расход вычисляется путем умножения скорости потока масс элементов, V , с помощью поперечного сечения векторной области, A .

Массовый расход также можно рассчитать с помощью:

м˙знак равноρ⋅V˙знак равноρ⋅v⋅Азнак равноjм⋅А{\ displaystyle {\ dot {m}} = \ rho \ cdot {\ dot {V}} = \ rho \ cdot \ mathbf {v} \ cdot \ mathbf {A} = \ mathbf {j} _ {\ rm { м}} \ cdot \ mathbf {A}}

куда:

• V˙{\ displaystyle {\ dot {V}}}или Q = объемный расход ,
• ρ = массовая плотность жидкости,
• v = скорость потока массовых элементов,
• A = площадь вектора поперечного сечения / поверхность,
• j _m = массовый поток .

Вышеприведенное уравнение справедливо только для плоского плоского участка. В общем, включая случаи, когда область изогнута, уравнение становится поверхностным интегралом :

м˙знак равно∬Аρv⋅dАзнак равно∬Аjм⋅dА{\ displaystyle {\ dot {m}} = \ iint _ {A} \ rho \ mathbf {v} \ cdot {\ rm {d}} \ mathbf {A} = \ iint _ {A} \ mathbf {j} _ {\ rm {m}} \ cdot {\ rm {d}} \ mathbf {A}}

Площадь , необходимая для вычисления массового расход является реальным или мнимым, плоским или изогнутым, либо как площадь поперечного сечения или поверхность, например , для веществ , проходящих через фильтр или мембрану , реальная поверхностью является (обычно изогнуто) поверхностью площадь фильтра, макроскопически — игнорируя площадь, охватываемую отверстиями в фильтре / мембране. Пространства будут площадями поперечного сечения. Для жидкостей, проходящих через трубу, площадь представляет собой поперечное сечение трубы в рассматриваемом сечении. Вектор площадь представляет собой комбинацию величины площади , через которую проходит через массу, A , и единичного вектора нормали к области,п^{\ Displaystyle \ mathbf {\ шляпа {п}}}. Отношение такое .Азнак равноАп^{\displaystyle \mathbf {A} =A\mathbf {\hat {n}} }

Причина скалярного произведения заключается в следующем. Единственная масса, протекающая через поперечное сечение, — это величина, нормальная к площади, то есть параллельная единице нормали. Эта сумма составляет:

m˙=ρvAcos⁡θ{\displaystyle {\dot {m}}=\rho vA\cos \theta }

где θ — угол между нормалью единицы и скоростью массовых элементов. Количество проходящих через поперечное сечение уменьшается в раз , поскольку θ увеличивается, меньше массы проходит через. Вся масса, которая проходит по касательной к области, перпендикулярной единице нормали, на самом деле не проходит через область, поэтому масса, проходящая через область, равна нулю. Это происходит, когда θ = π / 2:n^{\displaystyle \mathbf {\hat {n}} }cos⁡θ{\displaystyle \cos \theta }

m˙=ρvAcos⁡(π2)={\displaystyle {\dot {m}}=\rho vA\cos(\pi /2)=0}

Эти результаты эквивалентны уравнению, содержащему скалярное произведение. Иногда эти уравнения используются для определения массового расхода.

Учитывая поток через пористую среду, можно ввести особую величину — поверхностный массовый расход. Это связано с поверхностной скоростью , v _s , со следующим соотношением:

m˙s=vs⋅ρ=m˙A{\displaystyle {\dot {m}}_{s}=v_{s}\cdot \rho ={\dot {m}}/A}

Величина может использоваться при расчете числа Рейнольдса или коэффициента массопереноса для систем с неподвижным и псевдоожиженным слоем.

Пошаговая инструкция, как рассчитать водорасход

Произвести подсчеты можно при помощи таблиц. Но полученные результаты будут неточными. Поэтому лучше проводить расчеты на месте, учитывая скорость потока, материал трубопроводных систем и прочие характеристики трубопровода.

Проще всего рассчитать объем расходуемой H2O по следующей формуле:

q=π*d2 /4*V, где:

• q – расход воды (л/с);
• V – скорость течения (м/с);
• d – диаметр (см).

Использовать эту формулу можно и для поиска других неизвестных. Если известен диаметр и расход воды, можно определить скорость потока. А если известны V и q, можно узнать диаметр.

В большинстве стояков напор водного потока равняется 1,5-2,5 атмосфер. А скорость потока обычно составляет 0,8-1,5 м/с. Может быть установлен дополнительный нагнетатель, который меняет параметры внутри системы. Все данные о нем должны быть указаны в техпаспорте.

Минимальное давление в системе должно составлять 1,5 атмосфер – этого достаточно для работы стиральной машины и посудомойки. Чем оно выше, тем быстрее вода движется по трубам, поэтому водорасход повышается.

Для получения более точных результатов применяется формула Дарси-Вейсбаха, которая учитывает возможные изменения напора воды, что приводит к повышению или снижению давления.

ΔP=λ*L/D*V2 /2q *ϸ, где:

• ΔP – потеря давления на сопротивлении движения потока;
• λ – показатель потерь на трение по всей длине;
• D – сечение трубы;
• V — скорость течения;
• L – длина трубопровода;
• g – константа = 9,8 м/с2;
• ϸ — вязкость потока.

Такую формулу обычно используют для выполнения сложных расчетов гидродинамики. В остальных случаях применяются упрощенные варианты.

Частный случай расчета водорасхода – через отверстие крана. Применяется формула:

q=S*V, где:

• Q – водорасход;
• S – площадь окружности (отверстия крана), определяется по формуле S= π*r2;
• V – скорость течения, если она неизвестна, определить ее можно, исходя из формулы V=2g*h, где g – константа, h – высота водного столба над отверстием крана.

Правила расчета

При выполнении вычислений необходимо учитывать следующие правила:

1. Следить за правильностью величин. Если одно значение исчисляется в м/с, то другое должно измеряться в л/с (не в кг/час). Иначе произведенные расчеты будут неверными.

2. Применять правильные значения констант.
3. Учитывать данные нагнетателя системы, если он используется. Вся информация о его влиянии на параметры системы указывается в техническом паспорте.
4. Промежуточные вычисления рекомендуется проводить с точными величинами, а конечный результат можно округлить (лучше в большую сторону).

Чтобы облегчить расчеты, можно воспользоваться калькуляторами в режиме онлайн, в которые достаточно только ввести все известные данные.

Расчет потребления

При расчете нормативов учитывается среднее потребление, и предоставленный объем несколько превышает среднестатистический показатель

Важно придерживаться нормы, чтобы не выходить за рамки выгодного тарифа, кроме того, экономное потребление природных ресурсов говорит о высокой ответственности по отношению к природным богатствам. Показатель расхода на человека в месяц вычислить сложно, так как объем потраченной воды может зависеть от сезона, площади дома, климатических особенностей

Чтобы подсчитать, сколько кубов нужно на человека, проживающего в доме без приборов учета, нужно учитывать не только воду питьевую. Жидкость нужна также для выполнения ряда бытовых работ (уборки, стирки, готовки и другого).

Есть еще и особенные расходы, которые встречаются у небольшого количества потребителей, но они не принимаются во внимание, учитывается только коэффициент неравномерности

Системы единиц измерения

Согласно ГОСТ9867-61 и ГОСТ, проект «единица физической величины» вводится в качестве приоритетной системы единиц международных единиц измерения (си) во всех сферах науки, техники и народного хозяйства. В системе СИ имеется 6 основных единиц и дополнительных единицы, при расчете гидравлического давления, измеритель длины (м), масса-килограммы (кг), Время-секунды, температура-Кельвин.

Полученные единицы СИ, используемые для гидравлического расчета, приведены в таблице. Площадь Объем Скорость Ускорение Частота вращения Величина Размерность Единица наименование обозначение 1 3 4 i2 квадратный метр м2 № кубический метр м3 1, метр в секунду м/с 2 метр на секунду в квадрате м/с секунда в минус первой степени.

Угловая скорость 7-1 радиан в секунду рад/с Плотность Ла-з килограмм на кубическим метр кг/м Момент инерции площа- и ди фигуры метр в четвертой степени n1 Сила, сила тяжести (вес) -ньютон Давление, напряжение паскаль Па Модуль упругости Л17-2 паскаль Па Поверхностное натяжение- Н/м ньютон на. Метр Динамический коэффициент- Л Па вязкости паскаль-секунда Кинематический коэф- 1 м2/с коэффициент вязкости квадратный метр на секунду Удельный вес ныотон на кубический метр Н/м? Напор 1 метр м Массовый расход Д17-1 килограмм в секунду кг/с Объемный расход ит-1 кубический метр’в секунду М3/С Работа, энергия — 2 джоуль Дж Мощность ватт Вт.

Система Си использует кратные числа основания 10 и десятичных единиц исходного блока для представления больших или малых количеств машины. В гидравлическом калькуляторе множитель и его префикс перечислены в таблице. 11. 2.

Множитель Приставка наименование | обозначение Пример 106 мега м МЫ (меганьютон) 103 кило к кВт (киловатт) 101 дека да даН (деканьютон) 10-1 деци Д дм (дециметр) 10-2 санти с см (сантиметр) 10-3 МИЛЛИ м мм (миллиметр).

При расчете давления масла, помимо системы СИ, продолжают использоваться системы СГС и МКГСС, а также некоторые несистемные блоки. Вместе с блоком си в таблице приведены внесистемные блоки, которые могут быть использованы в гидравлических расчетах. Второй. 3.

Величина Единица Значение в наименование обозначение ницах СИ Длина сантиметр СМ 10-2 м Масса тонна т 103 кг грамм Г 10-3 кг Время минута [час мин ч 60 с 3600 с Площадь квадратный сантиметр см2 10–4 м2 градус о 0, 0175 рад Плоский угол минута / 2, 91 10–4 рад секунда ч 4, 85-10-6 рад Объем литр 1 кубический сантиметр Л см3 10-3 мз 10-6 мз.

Объемный расход литр в секунду л/с 10-3 м3/ с Частота вращения (оборот в секунду об/с i с-1 (оборот в минуту об/мни 1С-1 60 Работа, энергия киловатт-час кВт/ч 3, 6-106 Дж Скорость сантиметр в секунду см/с см/с2 10-2 м/с Ускорение сантиметр на секунду в квадрате 10-2 М/С2.

Плотность грамм на кубический г/см3 10-3 кг/м3 сантиметр п Динамический коэфф пуаз 0, 1 вязкости Кинематический коэффи- стокс Ст 10~м/с вязкости Единицы, допускавшиеся к применению до 1/1 1975 г. , приведены в табл. Ii. 4. Таблица /1. 4 Величина Единица наименование обозначение Сила, сила тяжести (нес) килограмм-сила к ГС килограмм-сила на квадратный сантиметр техническая атмосфера миллиметры водяного столба миллиметры ртутного столба К ГС/см2 Давление ат мм вод. ст. Мм рт. ст. Работа, энергия килограмм-сила-метр кгс м Мощность [килограмм-сила-метр в секунду [лошадиная сила кгс м/с л. с.

Показывает взаимосвязь между Си, icgss и единицами, наиболее часто используемыми в не системных системных гидравлических расчетах.

Величина Связь между единицами МКГСС я внесистемными и СИ Связь между единицами в системе СИ и МКГСС и внесистемными единицы в системе МКГСС и внесистемные значения в единицах СИ единицы в системе СИ значения в единицах МКГСС и внесистемных Масса 1 кгс-с2/м 9, 81 кг 1 кг 0, 102 кгс-с2/м Плотность 1 кгс-с2/м4 9, 81 кг/м 1 кг/м 0, 102 кгс с2/м Сила, силатяжес- (вес) 1 кгс 9, 81 Н 1 Н 0, 102 кгс Удельный вее 1 кгс/м8 9, 81 Н/мЗ 1 Н/м 0, 102 кгс/м’ Давление 1 кгс/м2 9, 81 Па 1 Па 0, 102 кгс/м2 1 кгс/см2= 98100 Па= 1 Па 1, 02-10-5 «=1 ат =98, 1кПа=0, 1 МПа кгс/см2=э -=1, 02-10-5 ат Работа, энергия 1 кгс-м 9, 81 Дж 1 Дж 0, 102 кгс-м Мощность 1 кгс-м/с 9, 81 Вт=0, 01 1 Вт 0, 102 кгс-м/с кВт Динамический коэффициент вязкости 1 кгс-с/м2 9, 81 Па-с 1 Па с 0, 102 кгс-с/м2