Our solutions
Compressoren
Solutions
Producten
Compressoren
Industriële gereedschappen en oplossingen
Solutions
Stroomapparatuur
Solutions
Producten
Stroomapparatuur
Energieopslagsystemen
Producten en oplossingen
Solutions
Boren
Energieopslagsystemen
Producten en oplossingen

Het meten van arbeid, vermogen en volumedebiet

Compressed Air Wiki Basic Theory Physics of Air Compressors

Nadat u hier hebt gelezen over de grondbeginselen van natuurkunde, wilt u misschien meer weten over de fysische eenheden voor het meten van verschillende aspecten van de materie. Dit kan erg nuttig zijn bij het werken met perslucht. In dit artikel leggen we de basisbeginselen voor het meten van arbeid, vermogen en volumedebiet uit.

Wat is mechanische arbeid? Hoe kunnen we deze meten?

Meetinstrumenten
Mechanische arbeid kan worden gedefinieerd als het product van een kracht en de afstand waarover de kracht werkt op een lichaam. Net als bij warmte wordt er energie overgebracht van het ene op het andere lichaam. Het verschil is dat het nu een kwestie van kracht in plaats van temperatuur is. Een voorbeeld is gas dat in een cilinder wordt gecomprimeerd door een bewegende zuiger. Compressie vindt plaats ten gevolge van een kracht die de zuiger beweegt. Daardoor wordt energie overgebracht van de zuiger op het ingesloten gas.

Deze energieoverdracht is arbeid in de thermodynamische zin van het woord. Het resultaat van de arbeid kan vele vormen aannemen, zoals veranderingen in de potentiële energie, kinetische energie of thermische energie. Mechanische arbeid in verband met veranderingen in het volume van een gasmengsel is één van de belangrijkste processen in de thermodynamische techniek. De SI-eenheid voor arbeid is de joule: 1 J = 1 Nm = 1 Ws.

Hoe meten we vermogen?

Vermogen is arbeid verricht per tijdseenheid. Het is een maat voor hoe snel arbeid kan worden verricht.
De SI-eenheid voor vermogen is watt: 1 W = 1 J/s. Het vermogen van een energiestroom om de as van een compressor aan te drijven is numeriek vergelijkbaar met de warmte die door het systeem wordt afgegeven plus de warmte die wordt toegepast op het samengeperste gas.

Hoe wordt volumedebiet gemeten?

Vrije luchtlevering (Free Air Delivery, FAD) meten, formule
Het volumetrische debiet van een systeem is een maat voor de hoeveelheid fluïdum die per eenheid van tijd stroomt. Het kan worden berekend als het product van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de stroming en de gemiddelde stroomsnelheid. De SI-eenheid voor volumedebiet is m3/s. De eenheid liter/seconde (l/s) wordt ook vaak gebruikt om de omvang van het volumedebiet (ook wel de capaciteit) van een compressor te beschrijven. De waarde wordt vermeld als normale liter/seconde (Nl/s) of als vrije luchtlevering (l/s). Met Nl/s wordt het luchtdebiet teruggerekend naar "de normale toestand", d.w.z. conventioneel gekozen als 1,013 bar(a) en 0 °C. De normale eenheid Nl/s wordt hoofdzakelijk gebruikt bij het opgeven van een massadebiet.

Voor vrije luchtlevering (FAD) wordt het uitlaatdebiet van de compressor omgerekend naar een vrij volumedebiet bij de standaard inlaattoestand (inlaatdruk 1 bar(a) en inlaattemperatuur 20 °C). De relatie tussen de twee volumedebietwaarden is (let erop dat in de vereenvoudigde formule hierboven geen rekening wordt gehouden met de vochtigheid).

Wat is vrije luchtlevering?

FAD of vrije luchtlevering. We leggen de term uit aan de hand van een voorbeeld. Wat betekent FAD = 39 l/s voor een compressor die werkt op 13 bar? Hoe lang duurt het om een tank van 390 l te vullen met een druk van 13 bar? Voor deze berekening moeten we teruggaan naar de inlaattoestand. Dat is 1 bar.

Als we beginnen met een leeg vat, is er na 1 seconde 39 liter in het vat bij 1 bar. Na 10 seconden is de druk in het vat 1 bar. Na 20 seconden is de druk 2 bar. Dus na 130 seconden is het vat gevuld bij 13 bar. Vervolgens het verschil tussen de referentieomstandigheden en normale omstandigheden. Referentieomstandigheden worden gekenmerkt door 1 bar, 20 °C, 0% relatieve luchtvochtigheid (RV). Normale omstandigheden worden gekenmerkt door 1 atm = 1,01325 bar, 0 °C, 0% RV. De volgende definitie is SER, energiespecifiek of specifieke energiebehoefte. Dit betekent de hoeveelheid energie die nodig is voor het leveren van 1 liter FAD bij een bepaalde druk.

Gerelateerde artikelen