Our Solutions
Вакуумные решения
Промышленные инструменты и решения

Измерение работы, мощности и объемной скорости потока

Compressed Air Wiki Physics of Air Compressors Basic Theory

Изучив основы физики здесь, вы сможете узнать больше о физических единицах, используемых для измерения различных состояний материи. Это может быть очень полезно при работе со сжатым воздухом. В этой статье мы расскажем об основах измерения работы, мощности и объемной скорости потока.

Что такое механическая работа? Как она измеряется?

измерительные приборы

Механическую работу можно определить в виде произведения силы и расстояния, с которого сила воздействует на тело. В частности, что касается тепла, работа — это энергия, которая передается от одного тела другому. Разница заключается в том, что теперь мы рассматриваем силу вместо температуры. В качестве примера рассмотрим газ в цилиндре, сжимаемый движущимся поршнем. Сжатие происходит под действием силы, перемещающей поршень. Таким образом, энергия передается от поршня газу.

Такой перенос энергии осуществляется в термодинамическом смысле слова. Результат работы может быть выражен в разных формах, таких как изменения потенциальной, кинетической или тепловой энергии. Механическая работа, связанная с изменениями объема газовой смеси, является одним из важнейших процессов в инженерной термодинамике. В системе СИ единицей работы является джоуль: 1 Дж = 1 Нм = 1 Вт*с.

Как измерить мощность?

Мощность - это работа, выполняемая за единицу времени. Это показатель того, насколько быстро можно выполнить работу. Единицей СИ для измерения мощности является ватт: 1 Вт = 1 Дж/с. Например, мощность или поток энергии к приводному валу компрессора численно подобен теплоте, испускаемой системой, плюс тепло, приложенное к сжатому газу.

Как измеряется объемная скорость потока?

Измерение подачи атмосферного воздуха (FAD), формула

Объемный расход системы представляет меру объема жидкости, протекающего за единицу времени. Его можно рассчитать в виде произведения площади поперечного сечения потока и средней скорости потока. В системе СИ единицей объемной скорости потока является м3/с. Тем не менее, часто используется единица литры в секунду (л/с), когда речь идет об объемной скорости потока (также называемой производительностью) компрессора. Она обозначается в виде нормальных литров в секунду (н.л/с), либо в виде подачи атмосферного воздуха (л/с). При использовании н.л/с расход воздуха пересчитывается для «нормального состояния», т.е. обычно он выбирается при давлении 1,013 бар (а) и 0 °С. Нормальная единица измерения н.л/с в основном используется при определении массового расхода.

Для подачи атмосферного воздуха (FAD) выходной расход компрессора пересчитывается до объема атмосферного воздуха при стандартном состоянии на входе (входное давление 1 бар (a) и температура на входе 20 °C). Соотношение между двумя объемными скоростями потока (обратите внимание, что упрощенная формула, показанная выше, не учитывает влажность).

Что такое подача атмосферного воздуха?

FAD или подача атмосферного воздуха. Объясним этот термин на следующем примере. Что означает FAD = 39 л/с для компрессора, работающего при давлении 13 бар? Сколько времени необходимо для того, чтобы заполнить резервуар 390 л при давлении 13 бар? Чтобы вычислить это, нам нужно вернуться к условиям давления на входе, которое составляет 1 бар.

Если мы начинаем с пустого сосуда, то через 1 секунду в емкости будет объем 39 литров при давлении 1 бар. Через 10 секунд давление внутри сосуда составляет 1 бар. Через 20 секунд давление составляет 2 бар. Таким образом, через 130 секунд сосуд будет заполнен до 13 бар. Затем определяем разницу между исходными и нормальными условиями. Исходные условия характеризуются давлением 1 бар, температурой 20 °C и относительной влажностью 0% (RH). Нормальные условия характеризуются давлением 1 атм = 1,01325 бар, температурой 0 °C и влажностью 0% RH. Следующее определение - SER или удельное потребление энергии. Эта величина обозначает количество энергии, которое требуется для подачи 1 литра FAD при определенном давлении.

Другие статьи по этой теме

Измерение давления, температуры и теплоемкости

Чтобы понять процесс обработки сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Мы определим различные физические единицы измерения давления, температуры и теплоемкости. Узнайте больше.

Структура и различные состояния материи

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Начнем с объяснения структуры и четырех различных состояний материи. Узнайте больше.

Введение в термодинамику: основные принципы и законы газа

Чтобы понять процесс получения сжатого воздуха, необходимо определить некоторые базовые физические понятия. Узнайте больше о термодинамике и о том, как эта теория важна для понимания работы воздушных компрессоров.