Παροχή

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Κλασική Μηχανική
\vec{F} = {\mathrm{d}(m \vec{v}) \over \mathrm{d}t}
Πρότυπο: προβ.  συζ.  επεξ.

Στη Μηχανική ρευστών με τον όρο παροχή ενός αγωγού, στον οποίο ρέει κάποιο ρευστό, εννοείται είτε ή παροχή μάζας είτε η παροχή όγκου. Συνηθέστερα εννοείται η παροχή όγκου, που είναι ο όγκος ρευστού που διέρχεται από τον αγωγό στη μονάδα του χρόνου. Συνεπώς εξ ορισμού η παροχή (Π) δίνεται από τον μαθηματικό τύπο:
\Pi =\frac{d V}{d t}

  • Όπου Π = η παροχή (σε m3/sec), V = ο όγκος του ρευστού (σε m3) και t = ο χρόνος διάρκειας της ροής (σε δευτερόλεπτα sec).

Αν θεωρηθεί λοιπόν ότι παρατηρείται ένας αγωγός ισοπαχύς, σταθερής διατομής F (m2) στον οποίο ρέει ρευστό με ταχύτητα u (m/sec) και Α το σημείο διατομής της έναρξης του χρόνου της παρατήρησης, θα διαπιστωθεί ότι τα μόρια του ρευστού που πέρασαν από το σημείο Α μετά από κάποιο χρόνο t θα βρίσκονται σ΄ άλλο σημείο του αγωγού, έστω σημείο διατομής Β, που θ΄ απέχει από το σημείο Α μια απόσταση s.
Κατά τα γνωστά από τη Φυσική, η απόσταση αυτή θα είναι το γινόμενο της ταχύτητας (υ) επί τον χρόνο της παρατήρησης t, δηλαδή s = υ t.
Επίσης η ίδια παρατήρηση υπαγορεύει ότι ο όγκος (V) του ρευστού που πέρασε από το σημείο της διατομής Α είναι το γινόμενο της διατομής επί της παραπάνω απόστασης, δηλαδή V = Α·s ή αντικαθιστώντας το s ο μαθηματικός τύπος γίνεται V = Α υ t.

Έτσι σύμφωνα με τα προηγούμενα η παροχή Π του παρατηρούμενου αγωγού θα είναι: Π = V / t, σ΄ αυτό αντικαθιστώντας το V, γίνεται:
Π = (A υ t) / t, το οποίο απλοποιείται στον ακόλουθο τύπο της παροχής:

\Pi =\mathbf{A u}

Ο τελευταίος αυτός τύπος υπαγορεύει ότι: "η παροχή ενός αγωγού είναι ίση με το γινόμενο της διατομής του επί τη ταχύτητα ροής".

Παράδειγμα εφαρμογής[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Έστω ότι από ένα αγωγό διαμέτρου 0,5 m ρέει νερό με ταχύτητα 4 m/sec. Αυτό και μόνο σημαίνει ότι η διατομή του αγωγού (F) θα είναι:

F = (π / 4) 0.52, και επειδή Π = Α υ συνάγεται ότι αυτή θα είναι Π = 0,195 m2 4 m/sec = 0,78 m3/sec
  • Δηλαδή η παροχή του συγκεκριμένου αγωγού θα είναι 0,78 κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
  • Πρακτικότερα είναι δυνατή η μέτρηση της παροχής ενός υδροσωλήνα συγκεντρώνοντας το εξερχόμενο νερό σε μια δεξαμενή ή δοχείο γνωστής προηγουμένως χωρητικότητας με απλή χρονομέτρηση μέχρι της πλήρωσης αυτού. Έτσι διαιρώντας τον όγκο του συλλεγέντος νερού δια του χρόνου που διέρευσε μέχρι πλήρωσης βρίσκεται η παροχή Π κατά τον προαναφερόμενο τύπο Π = V / t.

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]