질량 유량

Mass flow rate
질량 유량
공통 기호
SI 단위kg/s
치수

물리학과 공학에서 질량 유속은 시간 단위당 통과하는 물질의 질량이다.단위는 SI 단위로는 킬로그램/초이며, 미국 관습 단위로는 슬러그/초 또는 파운드/초입니다.일반적인 기호는 m { "m-dot"으로 발음)이지만 μ(그리스어 소문자 mu)를 사용하는 경우도 있습니다.

질량 유속은 질량 플럭스 또는 질량 전류로 불리기도 합니다(예: 샤움의 유체 [1]역학 개요 참조).이 문서에서는 보다 직관적인 정의를 사용합니다.

질량 유량은 다음 [2][3]제한으로 정의됩니다.

즉 단위 시간 t당 표면을 통과하는 질량 m의 흐름.

m 위의 오버닷은 시간 도함수에 대한 뉴턴의 표기법이다.질량은 스칼라량이기 때문에 질량 유량(질량의 시간 도함수)도 스칼라량이다.질량의 변화는 일정 시간 동안 경계를 넘은 후에 흐르는 양이지, 경계의 최초 질량량에서 경계의 최종 질량량을 뺀 것이 아니다. 그 지역을 통과하는 질량의 변화는 안정된 흐름을 위해 0이 되기 때문이다.

대체 방정식

체적 유량 그림부피 유량에 유체의 질량 밀도 θ를 곱하여 질량 유량을 산출할 수 있다.부피 유속은 질량 원소의 유속 v에 단면 벡터 면적 A를 곱하여 계산한다.

질량 유량은 다음 방법으로도 계산할 수 있습니다.

여기서:

위의 방정식은 평평한 평면 영역에 대해서만 해당됩니다.일반적으로 면적이 곡선인 경우를 포함하여 방정식은 표면 적분이 됩니다.

질량 유량 계산에 필요한 영역은 실제 또는 가상, 평면 또는 곡면이며, 단면적 또는 표면으로서, 예를 들어 필터 또는 막을 통과하는 물질의 경우 실제 표면적은 필터의 (일반적으로 곡면) 표면적이며, 거시적으로 필터/막의 구멍에 걸쳐진 면적을 무시한다.공간은 단면적이 될 것입니다.파이프를 통과하는 액체의 경우 면적이 검토된 단면에서 파이프의 단면입니다.벡터 영역은 질량이 통과하는 면적의 크기 A와 해당 면적에 수직인 단위 n^ \의 조합입니다. 관계는 A {=입니다.

점이 제품의 이유는 다음과 같다.유일한 중량은 단면적을 통해 흐르는은 지역에 정상적인 제품은 정상으로 즉 평행하게 배치한다.이 양은:

여기서 θ는 단위 n {\ 질량 원소의 속도 사이의 각도입니다.단면을 통과하는 양은 θ가 통과하는 질량이 적기 때문에 cos {\ 만큼 감소합니다.면적에 대한 접선방향으로 통과하는 모든 질량은 단위 법선에 수직이지만 실제로는 면적을 통과하지 않기 때문에 면적을 통과하는 질량은 0입니다. 문제는 = = //2일 때 발생합니다.

이러한 결과는 도트곱을 포함하는 방정식과 동일합니다.이러한 방정식을 사용하여 질량 유량을 정의할 수 있습니다.

다공질 매체를 통한 흐름을 고려하여 특별한 양의 표면 질량 유량을 도입할 수 있다.표면 속도 vs 관련이 있으며 다음과 같은 관계가 있습니다.

[4]

이 양은 고정 및 유동층 시스템의 입자 레이놀즈 수 또는 질량 전달 계수 계산에 사용할 수 있습니다.

사용.

질량에 대한 연속성 방정식의 기본 형태, 유체 역학에서:[5]

기초 고전 역학에서는 사용후 연료를 방출하는 로켓과 같은 가변 질량의 물체를 다룰 때 질량 유량이 발생한다.종종 이러한 물체에[6] 대한 설명은 질량 m과 속도 v를 모두 시간에 의존적인 것으로 취급한 다음 미분곱 규칙을 적용함으로써 뉴턴제2법칙 F =d(mv)/dt를 잘못 호출한다.이러한 물체에 대한 올바른 설명을 위해서는 뉴턴의 제2법칙이 물체와 그 방출 [6]질량으로 구성된 전체 일정 질량계에 적용되어야 합니다.

질량 유량은 유체의 [7]에너지 유량을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

여기서:

  • {\ e = 시스템의 단위 질량 에너지

에너지 유속은 SI 단위가 킬로줄/초 또는 킬로와트입니다.

유사량

유체역학에서 질량 유속은 질량의 유속이다.전기에서 전하 흐름 속도[8]전류입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Fluid Mechanics, M. Potter, D.C. Wiggart, Schaum's Outlines, McGraw Hill(미국), 2008, ISBN978-0-07-148781-8
  2. ^ "Mass Flow Rate Fluids Flow Equation - Engineers Edge".
  3. ^ "Mass Flow Rate".
  4. ^ 체육 시험을 위한 Lindeburg M. R. 화학 공학 참조 매뉴얼– 프로페셔널 퍼블리케이션(CA), 2013.
  5. ^ 물리학의 기본 원리, P.M. 윌란, M.J. 호지슨, 제2판, 1978, John Murray, ISBN 0-7195-3382-1
  6. ^ a b 할리데이, 레스닉(1977년).물리학.제1권. 우편 199.아이 에스비엔 978-0-471-03710-1.오직 우리가 끊임 없는 질량의 사이에는 질량의 교환 전체적인 시스템 부품에 적용하면[...]우리는 가변 질량 시스템을 분석할 F)dP/dt 사용할 수 있는 우리가 F-1변수로 대량 dP/dt)d(Mv)을 다룸으로써 가변 대량 시스템에 대한 뉴턴의 두번째의 법칙에 대한 일반적인 표현을 파생시킬 수도 있다는 것을 알 중요합니다.[원본에 강조].
  7. ^ Çengel, Yunus A. (2002). Thermodynamics : an engineering approach. Boles, Michael A. (4th ed.). Boston: McGraw-Hill. ISBN 0-07-238332-1. OCLC 45791449.
  8. ^ Horowitz, Paul, 1942- (30 March 2015). The art of electronics. Hill, Winfield (Third ed.). New York, NY, USA. ISBN 978-0-521-80926-9. OCLC 904400036.{{cite book}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)