Contente
- A fórmula de velocidade superficial
- A velocidade superficial é uma estimativa conveniente
- Dinâmica de Fluidos: Velocidade versus Fluxo
- Cálculo de amostra: velocidade superficial superficial do fluido
Quando você está projetando um sistema para movimentar fluidos - digamos, um equipamento de extração de gás natural - é essencial saber a velocidade com que o fluido com o qual você está trabalhando está fluindo pelos tubos. Velocidade de fluxo superficial (aka velocidade superficial líquida ou velocidade superficial do gás) é uma maneira de estimar a velocidade com que um fluido (isto é, gás ou líquido) passa através de um objeto.
Calcular a velocidade superficial é relativamente fácil quando você conhece a fórmula e as medidas necessárias. Continue lendo para saber mais sobre as suposições subjacentes à velocidade superficial e como calculá-la você mesmo.
A fórmula de velocidade superficial
A velocidade superficial do gás (também conhecida como velocidade superficial do fluxo) é uma estimativa da velocidade com que um fluido passa através de um objeto (por exemplo, um tubo) ou um meio poroso (por exemplo, cascalho). É calculado usando a seguinte fórmula:
você__s = Q / UMA
A velocidade superficial é uma estimativa conveniente
No mundo real, a maioria dos fluxos não é uniforme - o ar é composto de vários gases com pequenas partículas sólidas suspensas. Os poços de petróleo normalmente extraem uma mistura de óleo, água e gás natural de uma só vez. Esses fluidos que fluem juntos, compostos por vários componentes, são chamados multifásico fluxos.
A velocidade superficial do fluxo ignora as outras fases para estimar apenas a velocidade da fase em que você está interessado.
Dinâmica de Fluidos: Velocidade versus Fluxo
Digamos que você seja um paisagista em uma área muito chuvosa. Como tal, é importante que qualquer canteiro de jardim que você possa construir tenha uma drenagem excelente para evitar inundações. Quando você está construindo um desses leitos, o que é mais importante para você saber: a velocidade superficial da água no solo ou a vazão da água no solo? É a taxa de fluxo, como veremos abaixo.
o velocidade (ou velocidade superficial) de um fluido é uma medida da velocidade e direção médias as partículas do fluido estão se movendo. Ele responde à pergunta "Quão rápido?" É um parâmetro importante quando um fluido está sendo usado para gerar força, porque a força aumenta com a velocidade. O ar que sai do bico precisa se mover rapidamente para tirar a água das mãos. A quantidade total de ar que sai da máquina ao longo do tempo não importa, no que diz respeito à secagem.
Fluxo (aka quociente de vazão) é uma medida do volume de um fluido que se move entre dois lugares ao longo do tempo. Em outras palavras, ele responde à pergunta "quanto e com que rapidez?" Fluxo é o que você precisa saber quando está interessado em quantos barris de petróleo sai diariamente da sua plataforma de perfuração. Ou quanta água pode cair no seu jardim e com que rapidez sem inundá-lo.
Cálculo de amostra: velocidade superficial superficial do fluido
Um engenheiro está projetando um secador de mãos e sabe que precisa de ar para sair do dispositivo a uma velocidade de cerca de 30 metros / segundo para efetivamente liberar a água da pele. Seu protótipo atual move 0,4 metros cúbicos / segundo de ar através de um bico com uma área transversal de cerca de 0,0002 metros quadrados - o ar sairá do bico a uma velocidade suficiente?
vocês = _Q / UMA
_vocês = (15 m3/ s) / 0,4 m2
você__s = 37,5 m / s
37,5 metros / segundo é mais rápido que 30 metros / segundo e está no mesmo estádio - é um protótipo promissor!