Strumień objętości przepływ objętościowy jest ważną zmienną w wielu branżach - czy to w technologii klimatyzacji, inżynierii mechanicznej czy technologii ochrony środowiska. Ale czym dokładnie jest przepływ objętościowy i jak można go określić? W tym artykule wyjaśniamy podstawy przepływu objętościowego, sposób jego obliczania oraz związek z polem przekroju poprzecznego i prędkością przepływu. Przedstawimy również nasz nowy kalkulator przepływu objętościowego, który sprawia, że obliczenia są jeszcze łatwiejsze.
Co to jest przepływ objętościowy?
Strumień objętości to objętość cieczy lub gazu przepływająca przez przekrój poprzeczny w określonym czasie. Jest on mierzony w metrach sześciennych na sekundę (m³/s), litrach na minutę (l/min) lub innych podobnych jednostkach. Wielkość ta ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób płyny - tj. gazy lub ciecze - są przemieszczane w systemach oraz w jaki sposób maszyny lub systemy muszą być zaprojektowane do transportu określonej ilości płynu.
Dla uproszczenia zakładamy wyidealizowane, tj. nieściśliwe płyny, takie jak woda.
Wzór na przepływ objętościowy
Najpopularniejszy wzór do obliczania przepływu objętościowego jest następujący:
Q = A x v
Q oznacza tutaj przepływ objętościowy, A - pole przekroju poprzecznego rury lub kanału, a v - średnią prędkość przepływu płynu. Wzór ten pokazuje bezpośredni związek między polem przekroju poprzecznego, przez które przepływa płyn, prędkością płynu i wynikowym przepływem objętościowym. Strumień objętości jest wprost proporcjonalny do powierzchni przekroju poprzecznego i prędkości przepływu: jeśli powierzchnia jest większa lub prędkość jest wyższa, strumień objętości również wzrasta.
Jednak wzrost prędkości przepływu może również prowadzić do zwiększonych strat tarcia, a tym samym wymagać mocniejszej pompy lub technologii napędowej. Celem jest znalezienie idealnego rozwiązania pośredniego, aby zoptymalizować efektywność energetyczną i obciążenie materiału.
Należy zauważyć, że wzór na przepływ objętościowy opiera się na założeniu średniej prędkości przepływu. Wynika to z faktu, że prędkość przepływu w rurze lub kanale nie jest wszędzie stała. Bliżej krawędzi, gdzie płyn styka się ze ścianą, prędkość jest niższa niż w środku z powodu tarcia. Ta zmienność prędkości w przekroju poprzecznym jest jeszcze bardziej widoczna w przepływach turbulentnych lub nielaminarnych.
Przepływy laminarne, w których płyn porusza się w równoległych warstwach bez mieszania, zwykle występują tylko przy niskich prędkościach i w małych rurach lub w przypadku bardzo lepkich płynów. Jednak w większości rzeczywistych zastosowań, zwłaszcza przy wyższych prędkościach lub w większych rurach, przepływ będzie głównie turbulentny. W przepływie turbulentnym różne warstwy płynu mieszają się, co skutkuje bardziej równomiernym rozkładem prędkości w przekroju poprzecznym.
Przy obliczaniu przepływu objętościowego wykorzystywana jest średnia prędkość przepływu, która wskazuje średnią prędkość płynu w całym przekroju.
Jednostki przepływu objętościowego
Objętościowe natężenie przepływu, które wskazuje, ile objętości płynu przepływa przez określony przekrój poprzeczny w jednostce czasu, jest wyrażane na całym świecie w różnych jednostkach. Standardową jednostką przepływu objętościowego w układzie SI jest metr sześcienny na sekundę (m³/s), jednostka miary powszechnie stosowana w dużych zastosowaniach przemysłowych. W zastosowaniach technicznych i w codziennym użytkowaniu jest on również często wyrażany w litrach na minutę (l/min) lub metrach sześciennych na godzinę (m³/h). Są one szczególnie istotne w technologii ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, a także w hydraulice, ponieważ lepiej odpowiadają kontekstowi zastosowania i są łatwiejsze w obsłudze.
Skorzystaj z naszego kalkulatora przepływu
Z naszym nowym kalkulator przepływu można szybko i łatwo obliczyć przepływ objętościowy, prędkość przepływu lub średnicę wewnętrzną rury. Wystarczy wprowadzić znane zmienne, a nasz kalkulator poda przepływ objętościowy w żądanej jednostce. Narzędzie to oszczędza czas i zmniejsza poziom błędów przy obliczeniach ręcznych.
Niezależnie od tego, czy pracujesz w technologii ogrzewania i wentylacji, uzdatniania wody, czy też masz do czynienia z przepływami płynów w innych zastosowaniach przemysłowych - nasz kalkulator przepływu objętościowego jest prostym narzędziem do codziennej pracy.
Pomiar przepływu objętościowego za pomocą przepływomierzy objętościowych SEIKOM Electronic
Do precyzyjnego określania przepływu objętościowego lub prędkości przepływu w systemach rurowych, przepływomierze objętościowe RLSW®8 i wkrótce wprowadzany na rynek model RLSW®9 firmy SEIKOM Electronic oferują niezawodne rozwiązania, opcjonalnie nawet do pomiaru przepływu objętościowego w środowiskach o temperaturze do 350°C. Te precyzyjne przyrządy zostały specjalnie opracowane, aby zapewnić użytkownikom w przemyśle i technologii niezawodne i przyjazne dla użytkownika pomiary.
Zasada pomiaru przepływomierza objętościowego RLSW®8 opiera się na pomiarze przepływu za pomocą anemometrii gorącoprzewodowej lub metody kalorymetrycznej. kalorymetrycznej metody pomiarowej która umożliwia pomiar nawet najniższych prędkości i strumieni objętości. Użytkownicy mogą po prostu włożyć urządzenie do systemu rurociągów i zmierzyć prędkość przepływu bezpośrednio i łatwo. Urządzenie automatycznie konwertuje te dane pomiarowe na przepływ objętościowy i pokazuje je na czytelnym wyświetlaczu oraz dostarcza liniowy sygnał analogowy do dalszego przetwarzania w sterowniku PLC.
Niezależnie od tego, czy chodzi o prace konserwacyjne, czy sprawdzanie systemów ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji - przepływomierze objętościowe RLSW®8 i RLSW®9 zapewniają profesjonalistom precyzyjne narzędzia do optymalnego monitorowania i regulacji parametrów wydajności ich systemów. Urządzenia pomiarowe zostały zaprojektowane tak, aby były łatwe w użyciu i wystarczająco wytrzymałe do codziennego użytku. Cyfrowy wyświetlacz pozwala użytkownikom precyzyjnie odczytywać zmierzone wartości i wykorzystywać je do monitorowania i optymalizacji procesów. Jest to szczególnie ważne przy wdrażaniu środków poprawy wydajności lub analizowaniu usterek.
Nasz zespół z przyjemnością pomoże wybrać odpowiednie urządzenie pomiarowe do danego zastosowania. Zapoznaj się z naszymi różnymi rozwiązaniami w dziedzinie monitorowania i pomiaru przepływu aby dowiedzieć się więcej o naszych urządzeniach do pomiaru i kontroli przepływu płynów w aplikacjach.
