Debit și viteză (1) - Maxicours
În general, debit (Q v) este definit ca fiind un anumit volum de materie care se mișcă într-un timp determinat .
Luați, de exemplu, numărul de mașini care călătoresc pe o autostradă timp de 1 oră. Debitul sau volumul de circulație în această perioadă este exprimat prin următoarea formulă matematică:
.
Cu toate acestea, știți din experiență că volumul traficului drumul variază în funcție deviteza traficului și tipul de drum utilizat de către șoferi. Astfel, cu cât este mai mult spațiu de rulat, cu atât este facilitat traficul. Prin urmare, putem spune asta fluxul de automobile depinde direct de viteza liniară a vehiculelor și de dimensiunea (secțiunea) drumului.
Dacă mașinile folosesc drumurile pentru a circula, în hidraulică, fluidele folosesc țevi etanșe nedeformabile.
Debitul este volumul de fluid (în metri cubi sau litri) care circulă într-o conductă, împărțit la o unitate de timp (minut sau secundă).
Factorii care determină fluxul:
La fel ca în exemplul traficului auto, debitul (Q v) al fluidului depinde direct de viteza liniară (V) a acestui fluid și a secțiunii (S) a conductei (figura 1.1) unde:
- Q v = volum pe unitate de timp (debitul volumului).
- V = deplasare liniară particule de fluid în unități de lungime pe unitate de timp (viteza exprimată în m/s în SI).
- S = aria în unități pătrate a secțiunii luate perpendicular pe deplasarea fluidului.
Debitul care circulă în conductă este egal cu produsul lui V de S, de unde și formula generală .
Vedeți acum o aplicare concretă a acestei formule.
Care ar fi debitul unui fluid (în l/min) care circulă într-o țeavă cu diametrul de 50 mm la o viteză de 100 mm/s ?
Mulțumim formulei cu:
, noi obținem:
Q v = 196 350 mm 3/s.
Să ne transformăm în l/min:
1 L = 1.000.000 mm 3;
1 min = 60 secunde;
Q v = 196 350 10 -6 60 l/min
Reamintim:
Prima mașină hidraulică datează din câteva secole î.Hr. De fapt, era o roată cu palete destinată irigării. Echipat cu găleți la periferia sa sau cuplat la un lanț de găleți, a adus apa dintr-un râu până la nivelul terenului care trebuie irigat.
Dacă un fluid circulă într-o conductă cu diametre diferite, valoarea absolută a debitului (Q v) este aceeași peste tot în conductă.