부피 유량

Volumetric flow rate
부피 유량
공통 기호
Q,
SI 단위m3/s
치수

물리학과 공학에서 특히 유체 역학에서 부피 유량(부피 유량, 유체 유량의 비율 또는 부피 속도라고도 함)은 단위 시간 당 통과하는 유체의 부피로서, 대개 기호 Q(때로는 V̇)로 표현된다. SI 단위초당 입방 미터(m3/s)이다. 또 다른 단위는 분당 표준 입방 센티미터(SCCM)이다. 수력 측정에서는 방전이라고 한다.

미국의 관습적 단위제국 단위에서 체적 유량은 종종 초당 입방 피트(ft3/s) 또는 분당 갤런(미국 또는 제국 정의)으로 표현된다.

체적 유량은 다아시의 법칙에 의해 정의되고 기호3 q로 표현되는 체적 유량,즉 m(m2/s), 즉 m/s−1 단위와 혼동해서는 안 된다. 면적에 대한 플럭스의 통합은 체적 유량을 제공한다.

기본 정의

체적 유량은 한계로 정의된다.[1]

즉, 단위 시간 t당 표면을 통한 유체 V 부피의 흐름이다.

이것은 스칼라 수량인 부피의 시간 파생일 뿐이므로 부피 유량 또한 스칼라 수량이다. 부피의 변화는 일정한 흐름을 위해 지역을 흐르는 부피의 변화가 0이 될 것이기 때문에 단순히 경계에서의 부피의 초기 양에서 경계에서의 최종 양을 뺀 것이 아니라 일정 기간 동안 경계를 넘은 후에 흐르는 양을 말한다.

유용한 정의

체적 유량도 다음과 같이 정의할 수 있다.

여기서:

위의 방정식은 평면 단면에만 적용된다. 일반적으로 곡면을 포함하여 방정식은 표면 적분이 된다.

이것이 실전에 사용되는 정의다. 체적 유량을 계산하는 데 필요한 면적은 단면 영역 또는 표면으로서 실제 또는 가상이며, 평면 또는 곡면이다. 벡터 영역은 볼륨이 통과하는 영역의 크기 A와 영역과 정규적인 단위 벡터 n n의 조합이다. 관계는 A = An̂이다.

도트 제품의 이유는 다음과 같다. 단면을 통해 흐르는 유일한 부피는 면적, 즉 단위 정상과 평행한 양이다. 이 금액은 다음과 같다.

여기서 θ은 단위 정상 과 물질 원소의 속도 벡터 v 사이의 각도다. 단면을 통과하는 양은 인자 cos θ에 의해 감소한다. θ이 증가함에 따라 통과되는 부피가 줄어들게 된다. 면적에 접선을 통과하는 물질, 단위 정상과 수직인 물질은 면적을 통과하지 않는다. 때 θ).mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac.num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px할 때 발생한다.고체}.mw-parser-output고 체적 유량 이 정도 양의 0이다:.sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}π/2.

이러한 결과는 속도 사이의 점 산물과 해당 구역에 대한 정상 방향과 동일하다.

질량 유량이 알려지고 밀도가 일정하다고 가정할 수 있을 때 Q를 쉽게 얻을 수 있는 방법이다

위치:

관련수량

내연기관에서 시간적합물은 밸브 개방 범위에 걸쳐 고려된다. 시간 리프트 일체형은 다음과 같이 주어진다.

여기서 T는 회전당 시간, R은 캠축 중심선에서 캠 팁까지의 거리, r은 캠축의 반경(즉, R - r은 최대 리프트), θ1 개방을 시작하는 각도, θ2 밸브가 닫히는 각도(초, mm, 라디안)이다. 이것은 밸브 목의 너비(순환)에 의해 고려되어야 한다. 답은 보통 실린더의 스윕 부피와 관련이 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Engineers Edge, LLC. "Fluid Volumetric Flow Rate Equation". Engineers Edge. Retrieved 2016-12-01.