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质量流量公式推导

来源:坚实质量网 2024-07-11 13:05:12

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质量流量公式推导(1)

质量流量公式是流体力学中非常重的公式之一,它描述了流体在单位时间内通某一截面的质量来自www.hnjy188.com。在实际工程中,质量流量公式被广泛应用于流体的输送、控制计量等方面。本文将从基本概念出发,推导出质量流量公式

一、基本概念

  在推导质量流量公式之前,我们需了解一些基本概念。首先是质量,质量是物体具有的固有属性,它是物体含有的质子中子的总来源www.hnjy188.com。质量的单位是千克(kg)。其次是流速,流速是流体通某一截面的速度,它的单位是米每秒(m/s)。后是流量,流量是流体通某一截面的体积,它的单位是立方米每秒(m³/s)。

质量流量公式推导(2)

二、质量流量公式的推导

在流体力学中,质量流量公式是通质量守恒定律推导出来的ywj。质量守恒定律是指在任何封闭系统中,质量不会被创造或毁灭,只会发生转移。因,在流体力学中,质量守恒定律可以表述:在一个封闭系统中,流入该系统的质量等于流出该系统的质量。

  考虑一个管系统,它由两个截面AB组成,如图1示。假设在单位时间内,从截面A流入管的质量m1,从截面B流出管的质量m2,那么根据质量守恒定律,有:

  m1 = m2

  图1 管系统示意图

根据流速的定义,流速等于通某一截面的流量除以该截面的面积ywj。因,截面A截面B的流速分别

v1 = Q1 / A1

  v2 = Q2 / A2

其中,Q1Q2分别表示通截面A截面B的流量,A1A2分别表示截面A截面B的面积。

  考虑在单位时间内,通截面A截面B的质量分别m1m2,那么有:

  m1 = ρ1 * Q1

  m2 = ρ2 * Q2

  其中,ρ1ρ2分别表示在截面A截面B处的密度。根据质量守恒定律,有m1 = m2,因可以得到:

ρ1 * Q1 = ρ2 * Q2

移项可得:

  Q1 / A1 = Q2 / A2

  因,有:

Q1 = Q2 * A1 / A2

  将上式代入m1 = ρ1 * Q1m2 = ρ2 * Q2中,可得:

  ρ1 * Q2 * A1 / A2 = ρ2 * Q2

  移项可得:

  Q2 = A2 * ρ1 * v1 / ρ2

  因,通截面B的流量

Q2 = A2 * ρ1 * v1 / ρ2

  根据质量守恒定律,可得流入管的质量

  m1 = ρ1 * Q1 = ρ1 * Q2 * A1 / A2

,通截面A的质量流量

  m1 = ρ1 * A1 * v1 = ρ2 * A2 * v2

  这就是质量流量公式。

三、质量流量公式的应用

  质量流量公式在实际工程中有着广泛的应用欢迎www.hnjy188.com。例如,在输送液体的管系统中,可以通测量管的截面积流速,计算出管中液体的质量流量。在控制液体的流量时,可以通的截面积或流速,来达到需的质量流量。在计量液体的流量时,可以通测量管的截面积流速,来计算出液体的质量流量,从而实现计量。

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