Definição de taxa de fluxo de massa
Equação da taxa de fluxo de massa | Unidades de taxa de fluxo de massa | Símbolo de taxa de fluxo de massa
É denotado por ṁ, É formulado como,
Em Hidrodinâmica
Onde,
ρ = Densidade do fluido
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Q = vazão de volume ou descarga
Tem unidade kg / s, lb./min etc.
Conversão de taxa de fluxo de massa
Taxa de fluxo de massa da taxa de fluxo volumétrico
Na hidrodinâmica, a taxa de fluxo de massa pode ser derivada da taxa de fluxo de volume com a ajuda da Equação de Continuidade.
A equação de continuidade é dada por
Q = AV
Onde,
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Multiplicando o equação de continuidade com a densidade do fluido obtemos ,
Onde,
ρ = Densidade do fluido
Caudal mássico para velocidade | É relacionamento um com o outro
Em Hidrodinâmica
Onde,
ρ = Densidade do fluido
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Q = vazão de volume ou descarga
Para um fluido incompressível transportando através de uma seção transversal fixa, a taxa de fluxo de massa é diretamente proporcional à velocidade do fluido escoado.
Número de Reynolds com vazão mássica | Sua relação generalizada
O número de Reynolds é dado pela equação,
Onde,
Lc = Comprimento característico
V = Velocidade de fluxo de fluido
ρ = Densidade do fluido
μ = viscosidade dinâmica do fluido
Multiplique o numerador e o denominador pela área transversal A
Mas a taxa de fluxo de massa é
Assim Número de Reynolds torna-se
Problemas de vazão de massa | Exemplo de taxa de fluxo de massa
Q.1] Uma turbina opera em um fluxo constante de ar produz 1 kW de potência ao expandir o ar de 300 kPa, 350 K, 0.346 m3/ kg a 120 kPa. As velocidades de entrada e saída são de 30 m / se 50 m / s, respectivamente. A expansão segue a Lei PV1.4 = C. Determine a taxa de fluxo de massa do ar?
Alternativa?
De acordo com a equação de energia de fluxo constante
Q = 0, Z1 = Z2
PVn = C
Nós temos,
Taxa de fluxo de massa é
Q.2] O ar entra em um dispositivo a 4 MPa e 300oC com velocidade de 150m / s. A área de entrada é de 10 cm2 e a área de saída é de 50 cm2. Determine o fluxo de massa se o ar sair a 0.4 MPa e 100oC?
Resp: A1 = 10 cm2, P1 = 4 MPa, T1 = 573 K, V1 = 150m / s, A2 = 50 cm2, P2 = 0.4 MPa, T2 = 373K
Q.3] Um gás perfeito com calor específico a pressão constante como 1 kJ / kgK entra e sai de uma turbina a gás com a mesma velocidade. A temperatura do gás na entrada e saída da turbina é de 1100 e 400 Kelvin, respectivamente. A geração de energia está na taxa de 4.6 Mega Watt e os vazamentos de calor estão na taxa de 300 quilo-Joule / segundos através da carcaça da turbina. Calcule a taxa de fluxo de massa do gás através da turbina. (GATE-17-SET-2)
Solução: Cp = 1 kJ / kgK, V1 = V2T1 = 1100 K,T2 = 400 K, Potência = 4600 kW
A perda de calor do revestimento da turbina é 300 kJ / s = Q
De acordo com a equação de energia de fluxo constante
Perguntas frequentes
Por que a taxa de fluxo de massa é importante?
Resposta: A taxa de fluxo de massa é importante na ampla gama de campos que incluir fluido dinâmica, farmácia, petroquímica, etc. É importante garantir que o fluido correto que possui as propriedades desejadas esteja fluindo para o local necessário. É importante para manter e controlar a qualidade do fluxo de fluido. Suas medições precisas garantem a segurança dos trabalhadores que trabalham em um ambiente perigoso e perigoso. Também é importante para o bom desempenho e eficiência da máquina e para o meio ambiente.
Taxa de fluxo de massa de água
A taxa de fluxo de massa é dada pela equação
A densidade da água é 1000 kg / m3
Taxa de fluxo de massa de ar
A taxa de fluxo de massa é dada pela equação
A densidade do ar é 1 kg / m3
Como obter a taxa de fluxo de massa da entalpia?
Transferência de calor em fluido e a termodinâmica é dada pela seguinte equação
Onde Q = transferência de calor, m = vazão mássica, h = mudança na entalpia Para calor constante fornecido ou rejeitado, a entalpia é inversamente proporcional à vazão mássica.
Como obter a taxa de fluxo de massa do Velocity?
Na hidrodinâmica, a taxa de fluxo de massa pode ser derivada da taxa de fluxo de volume com a ajuda da Equação de Continuidade.
A equação de continuidade é dada por
Q = AV
Onde,
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Multiplicando o equação de continuidade com a densidade do fluido obtemos,
A taxa de fluxo de massa pode ser negativa
A magnitude da taxa de fluxo de massa não pode ser negativa. Se for fornecida a taxa de fluxo de massa com sinal negativo, geralmente indica que a direção do fluxo de massa é invertida do que a direção considerada.
Taxa de fluxo de massa para um gás compressível ideal
O ar é considerado um gás compressível ideal com Cp = 1 kJ / kg. K.
A vazão de massa é dada pela equação
A densidade do ar é 1 kg / m3
Como posso encontrar o fluxo de massa de um fluido de refrigeração R 134a e suas temperaturas em um freezer doméstico? Como posso encontrá-los?
Assumindo que o freezer doméstico funciona em um ciclo de compressão de vapor, a fim de descobrir a taxa de fluxo de massa do refrigerante R-134a, devemos encontrar:
- Capacidade ou efeito líquido de refrigeração - geralmente dado para esse modelo específico de freezer.
- Pressão e temperatura de entrada do compressor
- Pressão e temperatura de saída do compressor
- Temperatura e pressão na entrada do evaporador
- Temperatura e pressão na saída do condensador
- Para o gráfico de Ph, encontre a entalpia em todos os pontos acima.
- Efeito de refrigeração líquida = taxa de fluxo de massa * [h1 - h2]
Qual é a relação entre pressão e taxa de fluxo de massa A taxa de fluxo de massa aumenta se houver um aumento de pressão e a taxa de fluxo de massa diminui se houver uma diminuição de pressão?
Deixei,
L = comprimento do tubo
V = Velocidade de fluxo de fluido
μ = viscosidade dinâmica do fluido
d = diâmetro do tubo
De acordo com a equação de Hagen Poiseuille
Multiplicando o numerador e o denominador por ρA
onde, ν = viscosidade cinemática = μ / ρ
Assim, à medida que a diferença de pressão aumenta, a taxa de fluxo de massa aumenta e vice-versa.
Para um bico convergente, se a pressão de saída for menor que a pressão crítica, então qual será a taxa de fluxo de massa?
De acordo com a situação descrita, a velocidade de saída do bico é
A taxa de fluxo de massa será
Onde
A1, Uma2 = Área de entrada e saída do bico
C1C2 = Velocidade de entrada e saída do bocal
P1, P2 = Pressão de entrada e saída
V1, V2 = Volume na entrada e saída do bico
r = Razão de pressão = P2/P1
n = Índice de expansão
Por que a taxa de fluxo de massa é ρVA, mas a taxa de fluxo volumétrico é AV?
Na hidrodinâmica, o fluxo de massa pode ser derivado da taxa de fluxo de volume com a ajuda da Equação de Continuidade.
A equação de continuidade é dada por
Q = AV
Onde,
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Multiplicando a equação de continuidade pela densidade do fluido, obtemos a taxa de fluxo de massa,
Onde,
ρ = Densidade do fluido
Como o princípio de Coriolis é usado para medir o fluxo de massa?
Um medidor de vazão de massa Coriolis funciona segundo o princípio do Efeito Coriolis e estes são medidores de massa verdadeiros porque medem a taxa de fluxo de massa diretamente em vez de medir a taxa de fluxo volumétrica e convertê-la em taxa de fluxo de massa.
O medidor Coriolis opera linearmente. Nesse ínterim, nenhum ajuste é essencial para alterar a característica do fluido. É independente das características do fluido.
Princípio de funcionamento:
O fluido pode fluir através de um tubo em forma de U. Uma força de excitação baseada em oscilação é utilizada no tubo, fazendo-o oscilar. A vibração faz com que o fluido induza a torção ou rotação do tubo devido à aceleração de Coriolis. A aceleração de Coriolis está agindo de forma oposta à força de excitação aplicada. A torção gerada resulta em um retardo de tempo no fluxo entre a entrada e a saída do tubo, e esse retardo ou diferença de fase é proporcional à taxa de fluxo de massa.
Qual é a relação entre a taxa de fluxo de massa e a taxa de fluxo de volume?
Na hidrodinâmica, o taxa de fluxo de massa pode ser derivada da vazão volumétrica com a ajuda da Equação de Continuidade.
A equação de continuidade é dada por
Q = AV
Onde,
A = Área da seção transversal
V = Velocidade de fluxo de fluido
Multiplicando a equação de continuidade pela densidade do fluido obtemos,
Onde,
ρ = Densidade do fluido
Qual é a fórmula para encontrar a taxa de fluxo de massa em um condensador resfriado a água?
Deixei,
h1 = entalpia de água na entrada do condensador
T1 = Temperatura da água na entrada do condensador
h2 = entalpia de água na saída do condensador
T2 = Temperatura da água na saída do condensador
Cp = Calor específico de água a pressão constante
Potência do condensador,
Como você encontra o fluxo de massa com temperatura e pressão?
Deixei,
L = comprimento do tubo
V = Velocidade de fluxo de fluido
μ = viscosidade dinâmica do fluido
d = diâmetro do tubo
De acordo com a equação de Hagen Poiseuille
Multiplicando o numerador e o denominador por ρA
onde, ν = viscosidade cinemática = μ / ρ
Assim, à medida que a diferença de pressão aumenta, m aumenta.
De acordo com a equação de energia de fluxo constante
Por que no fluxo obstruído, sempre controlamos a pressão a jusante, enquanto a taxa de fluxo de massa máxima depende da pressão a montante
É impossível regular os fluxos de massa bloqueada alterando a pressão a jusante. Quando as condições sônicas atingem a garganta, os distúrbios de pressão causados pela pressão regulada a jusante não podem se propagar a montante. Portanto, você não pode controlar a taxa de fluxo máxima regulando a contrapressão à jusante para um fluxo bloqueado.
Qual é a vazão média de massa de fluido de água em tubos com diâmetro de 10cm, a velocidade do fluxo é de 20 m / s.
Em Hidrodinâmica
Para saber sobre o processo politrópico (clique aqui)e número de Prandtl (Clique aqui)
Sou Hakimuddin Bawangaonwala, engenheiro de projeto mecânico com experiência em projeto e desenvolvimento mecânico. Concluí M. Tech em Engenharia de Design e tenho 2.5 anos de experiência em pesquisa. Até agora foram publicados dois artigos de pesquisa sobre torneamento duro e análise de elementos finitos de acessórios de tratamento térmico. Minha área de interesse é projeto de máquinas, resistência de materiais, transferência de calor, engenharia térmica, etc. Proficiente em software CATIA e ANSYS para CAD e CAE. Além de Pesquisa.