Формула_расчета_объема_воздуха_от_давления

Формула_расчета_объема_воздуха_от_давления

BobbieZi › Блог › Теория и практика расчёта массы воздуха — ДАД

Эти посты про воздух были написаны на саабклубе, но там их нет никакой возможности найти. переношу сюда.

физически, связь между давлением, температурой и массой воздуха описывается уравнением P*V=m/ню * R*T где P- давление, V — объём, m — масса, T — температура.
остальные две величины — константы, поэтому можно переписать уравнение в виде P * V=m * T * C

теперь нужно применить к это к двигателю. на такте впуска в цилиндр попадает порция воздуха, назовём её "заряд" (или в терминах трионика — айрмасса на сгорание).
масса заряда равна mAir = Pinl * Vc * Kn * C / Tc, где Pinl — давление во впускном коллекторе, Vc -эффективный объём цилиндра, Kn — к-т заполнения, С — костанта, а Тс — температура заряда в момент попадания в цилиндр. смотрим что получается. из всех параметров в правой части Pinl можно измерить непосредственно, с помощью ДАД, Vc — постоянная величина и уходит в константу, остаётся Kn и Тс.
Кn зависит как от давления, так и от оборотов и является характеристикой двигателя. поэтому его измеряют и записывают в таблицу (собственно именно Kn и есть та величина, которая нуждается в настройке при любом тюнинге двигателя).
остаётся Тс. вот с этим основная проблема вычислений. дело в том, что температуру заряда попадающего в цилиндр невозможно прямо измерить, так как воздух на пути от датчика температуры на впуске до клапана нагревается за счёт деталей двигателя, а разместить датчик непосредственно перед клапаном не представляется возможным.
Получается, что в температура заряда имеет как вклад температуры воздуха на впуске, так и температуры двигателя. Что же делать?

Инженеры СААБа решили эту проблему следующим образом:
они (теоретически) разделили вклад температуры воздуха и двигателя по следующей формуле: CTair = 1/SQRT(Tair*Cair), CTeng = 1/SQRT(Teng*Ceng), а результирующая формула получается такой:
mAir = Pinl * Kn * C *CTair * CTeng. получается, что в температуру заряда есть вклад как температуры воздуха, так и температуры двигателя, причём вклад нормируется к-ми Cair и Ceng.
однако практически имется нелинейности, особенно связанные с граничными режимами — холостой ход и максимальная температура двигателя.
поэтому они выделили CTair и CTeng в виде таблиц, которые имеют общую зависимость в виде обратного квадратного корня от температуры, но с поправками на нелинейность двигателя.

Читайте также:  Удобная_лопата_для_копки_земли

Портал о стройке

Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.

При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:

  • уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
  • напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
  • силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;
  • шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
  • при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.

Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сеть

Так что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.

Читайте также:  Кровля_с_висячими_стропилами

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:

  • физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;
  • табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
  • специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
  • специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:

  • с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
  • с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
  • с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
  • с технологией монтажа магистрали.

Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметр

Рассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:

В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.

Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.

В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.

Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:

Читайте также:  Качер_бровина_на_irfp460

В формуле Дарси учтены такие параметры:

P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

  • конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
  • турбулентностью течения водного потока;
  • шероховатостью внутренней поверхности труб;
  • наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество

L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Упрощенные расчеты

Формулу Дарси применяют при проведении сложных гидродинамических расчетов. В большинстве случаев вполне достаточно использования обычной формулы для определения расхода воды. Сложных расчетов можно избежать, прибегнув к использованию таблиц, построенных на сочетании четырех параметров:

  • величины внутреннего сечения — D;
  • расхода жидкости — q;
  • скорости течения — V;
  • уклона труб – i.

Частным случаем гидродинамических расчетов является определение расхода воды через отверстие крана. Используется формула q = SV, в которой помимо величин расхода воды и скорости водного потока введено значение площади сечения отверстия крана. Она определяется так:

Если скорость водного потока неизвестна, ее определяют по формуле Торичелли V = 2gh. В формуле Торичелли: g – величина ускорения свободного падения; h – высота столба воды над отверстием крана.

Рассчитать потребление воды, опираясь на известную величину внутреннего сечения трубы вполне возможно. Точность этого расчета будет зависеть от воздействия некоторых других факторов. В ряде случаев, когда не требуется получения идеально точных значений, ими вполне позволительно пренебречь. Естественно, что для сложных гидродинамических расчетов упрощенные формулы использовать нежелательно.

Как рассчитать кол-во воздуха в определенном объеме при определенном давлении?

Понимаю, что это школьный уровень, но многое забыл да и не все знал.

Нужна формула (с пояснениями), по которой можно рассчитать количество воздуха в литрах, когда известен объем емкости и давление в ней. Вроде температура тоже имеет значение.
Например, баллон объемом 4 литра и давление 8 атмосфер. Температура пусть будет +10. Сколько воздуха в нем содержится?

Ссылка на основную публикацию
Флокс_свирли_бирли_фото
Флокс метельчатый 'Swirly Burly' Phlox paniculata 'Swirly Burly' высота: 50-80 см ширина: до 50 см окраска листьев: зелёная окраска цветков:...
Фиброцементные_плиты_и_сайдинг
Фиброцементная сайдинг-панель LATONIT Фиброцементная сайдинг-панель LATONIT Фиброцементные сайдинг-панели LATONIT (ЛАТОНИТ) – это одна из самых лучших и интересных категорий материалов,...
Фигелиус_посадка_и_уход_фото
Фигелиус Фигелиус относится к многолетним растениям, но зачастую выращивается в качестве однолетника. В роду насчитывается всего два вида – фигелиус...
Флоксы_однолетние_выращивание_из_семян_когда_сажать
Выращивание флоксов из семян Флокс — любимец многих поколений цветоводов. Буйное великолепие красок душистых соцветий радует глаз, начиная с мая...
Adblock detector