En el artículo discutiremos sobre el tema de "caudal volumétrico con presión" y sus hechos relacionados y su relación que se aplica en el campo de la ingeniería.
En el sistema de tuberías, la presión relacionada con la fuerza neta interna que se aplica perpendicularmente al eje de la tubería o el canal y el caudal volumétrico significa la condición interna relacionada con el volumen de la sustancia líquida en la tubería o el canal. donde la fuerza se aplica paralelamente a la tubería o al canal del sistema de tuberías. Para la condición de ambos, la fuerza se aplica desde el exterior al objeto.
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Tasa de flujo volumétrico:
En el sistema de la canalización del flujo volumétrico la tasa es un factor muy importante. Con la ayuda de la tasa de flujo volumétrico, podríamos resumir fácilmente la condición interna del sistema de tuberías.
En el interior de una tubería o canal, el volumen de la sustancia líquida se mueve en un área de la sección transversal de la tubería o canal en un período de tiempo determinado en alguna condición estándar donde la temperatura y la presión permanecen sin cambios.
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Fórmula:
La fórmula del caudal volumétrico en el sistema de tuberías es,
Tasa de flujo volumétrico = (Velocidad de flujo de la sustancia líquida) * (Área de la sección transversal de una tubería o un canal)
La forma matemática del caudal volumétrico del sistema de tuberías es,
Q = VA
Dónde,
Q = Caudal volumétrico de la sustancia líquida
v = Velocidad de la sustancia líquida
A = Área de la sección transversal de una tubería o un canal
En otra palabra podríamos expresar que,
El caudal volumétrico es la relación entre los cambios de volumen con el cambio en el tiempo.
Fórmula:
La fórmula del caudal volumétrico es,
Caudal volumétrico = Cambio de volumen/Cambio en el tiempo
Se puede expresar como,
Q = dV/dt
La unidad de este parámetro es el metro cúbico por segundo. La dimensión que se puede escribir para el caudal volumétrico es, L3T-1.
Presión:
En el sistema SI, el parámetro de presión se mide en las unidades Newton por metro cuadrado, Newton por milímetro cuadrado, Meganewton por metro cuadrado, kilo Newton por metro cuadrado. Pero a veces para medir la mayor cantidad se usa la mayor presión o barra. La unidad más utilizada que se utiliza para medir la presión es Pascal.
La presión se puede definir para el sistema de tuberías como la fuerza neta aplicada perpendicularmente al eje de la tubería o el canal en un área determinada en un tiempo estándar.
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Ecuación de presión:
La fórmula de la presión se puede escribir como,
Presión = Fuerza neta aplicada / Área de la sección transversal de la tubería o el canal
La presión se puede expresar matemáticamente como,
P = F / A
Dónde,
P = presión
F= fuerza neta aplicada a la tubería o canal
A = área de la sección transversal
1 Pa = 1 N/ metro cuadrado y
1 kPa = 1 KN/metro cuadrado
Relación de presión de caudal volumétrico:
En un sistema abierto, cuando la sustancia líquida se mueve en un movimiento de un lugar a otro en un área particular dada a una temperatura fija. Si en ese momento se aplica la fuerza neta al eje paralelo a la tubería o se produce la presión del canal.
La relación entre la presión y el caudal volumétrico se puede escribir como,
F = Q / t
Donde, F = Flujo de la sustancia líquida
Q = Cantidad de sustancia líquida que fluye en el sistema de tuberías
t = Tiempo necesario para fluir
La relación entre el caudal volumétrico y la presión es directamente proporcional. Significa que al aumentar la presión aumenta la tasa de flujo volumétrico, así como al disminuir la presión significa que surge una menor cantidad de tasa de flujo volumétrico.
El flujo se puede clasificar con la presión en dos tipos,
Flujo laminar
Flujo turbulento
Flujo laminar:
El flujo laminar se puede definir como las partículas que están presentes en la sustancia líquida que atraviesan un camino definido en un área específica y bajo algunas condiciones estándar.
Flujo turbulento:
El flujo turbulento se puede definir como las partículas que están presentes en la sustancia líquida que no siguen un camino definido y las partículas se cruzan entre sí en un área específica y bajo alguna condición estándar.
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Ecuación de caudal volumétrico con presión:
En el tema de la ecuación del caudal volumétrico con la presión obtenemos un concepto muy claro de la ecuación de Bernoulli.
ecuación de Bernoulli: Cuando la sustancia líquida incompresible fluye en un camino definido en un área particular en un tiempo fijo, la partícula de la sustancia líquida que contiene la energía permanece constante.
La expresión matemática de la La ecuación de Bernoulli se da a continuación,
La ecuación (1) solo se aplica a la sustancia líquida incompresible ideal.
hL = Pérdida de energía en los tramos entre 1 y 2.
La ecuación (2) es aplicable para la sustancia líquida real.
Calcular el caudal volumétrico con presión:
Ahora entenderemos este tema con la ayuda de algunos problemas.
Problema: Soumen tiene un hobby de jardinería. Diariamente da agua a su jardín por la tubería de agua que está conectada a la tubería de su casa. El caudal de la tubería por la que da agua es de 40 metros cúbicos por segundo. El diámetro de la tubería es de 5 metros. Ahora calcule la velocidad de la tubería.
Solución: Los datos dados son, d = 5 metros, r = 5/2 = 2.5 metros.
Lo sabemos,
V = Ah = Anuncio
ΔV = AΔd
Δ V/Δt = AΔd/Δt = A xv
40m3/s = π x (2.5)2 xvi
[40 = 5 π xv
v = 40/5 x π = 2.54 m/s
Entonces, la velocidad de la tubería es de 2.54 metros por segundo.
Caudal volumétrico frente a presión:
Aquí discutiremos sobre el tema de la tasa de flujo volumétrico frente a la presión. Estos dos temas se utilizan para comprender la condición interna de los sistemas de tuberías y también ayudan a que el proceso funcione sin problemas.
| Tasa de flujo volumétrico | Presión | |
| Relación con la velocidad | La relación entre el caudal volumétrico y la velocidad es directamente proporcional. Significa que si el valor de la velocidad aumenta, el valor del caudal volumétrico también aumenta y si el valor de la velocidad disminuye, el valor del caudal volumétrico también disminuye en la tubería o en un canal. | La relación con la presión y la velocidad es directamente inversamente proporcional. Significa que el valor de la velocidad aumenta, luego el valor de la presión disminuye y si el valor de la velocidad disminuye, el valor de la presión aumenta en la tubería o el canal de un sistema de tuberías. |
| Clasificación | Los tipos de caudal volumétrico son, 1. Medidor de vórtice 2. Medidor ultrasónico 3. Medidor de turbina 4. Medidor magnético | Los tipos de presión son, 1. Presión manométrica 2. Presión absoluta 3.Presión atmosférica 4. Presión sellada o presión de vacío |
| Dimensiones | La dimensión del caudal para líquido es, M0L3T-1. | La dimensión de la presión es, ML-1T-2. |
| Condición interior | La tasa de flujo volumétrico se usa principalmente para entender cuánto volumen está presente dentro de la tubería o canal en un momento dado. | La presión significa las moléculas presentes dentro de la tubería. |
| Fórmula | La fórmula del caudal volumétrico es, Tasa de flujo volumétrico = (Velocidad de flujo de la sustancia líquida) * (Área de la sección transversal de una tubería o un canal) | La fórmula de la presión es, Presión = Fuerza neta aplicada / Área de la sección transversal de la tubería o el canal |
| Instrumentos de medición | El valor del caudal volumétrico se mide con los instrumentos son, 1. Anemómetro 2. Electromagnético 3. Ultrasónico 4. Dinámica de fluidos 5. Medidor de flujo de masa 6. Desplazamiento positivo medidor de flujo 7. Tipo de obstrucción 8. Inferencial | El instrumento de medida de la presión es, 1.manómetro 2.Manómetro 3.Tubo de presión 4. Barómetro 5. Micrometro 6. calibre Bourdon 7.Piezómetro |
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¿El caudal volumétrico cambia con la presión?
La relación entre la volumetría tasa de flujo y la presión es inversamente proporcional. Cuando la sustancia líquida se bombea en un lugar determinado, la presión aumenta dentro del sistema de tuberías y, al mismo tiempo, la tasa de flujo volumétrico disminuye.
Sí, el caudal volumétrico cambia con la presión.
Caída de presión del caudal volumétrico:
En flujo laminar se plantean las condiciones de caída de presión del caudal volumétrico. Si la caída de presión es mayor que el caudal volumétrico también es mayor. La caída de presión y el caudal volumétrico dependen entre sí.
Tasa de flujo volumétrico: El volumen de la sustancia líquida no cambia durante el movimiento.
Supongamos que una gran cantidad de cuerpo de cantidades físicas se transforma en un cuerpo de cantidades físicas más pequeño, entonces, como resultado, la cantidad del volumen que está presente en el nuevo cuerpo físico transformado también está presente en la pequeña porción del nuevo cuerpo físico , si las porciones de los cuerpos se juntan y luego si se suman, el volumen total del cuerpo sigue siendo el mismo.
Caída de presión: La caída de presión en una sustancia líquida se puede explicar como la diferencia entre las presiones totales con dos puntos, que un fluido transporta como una red.
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La caída de presión o pérdida de carga tiene relación con el Fanning factor de fricción f es,
hf = 2f*l/d*v2/g
De forma alternativa, la caída de presión se puede escribir como,
P=2f*L/D*ρV2
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