Формула и пример расчёта
t=V/Q; входы переводятся в согласованные единицы умножением на коэффициент выбранной единицы.
Пример
Объём = 338,140227018 US fl oz; Объёмный расход = 13,1981548979 imp gal/min. После согласования единиц: t=V/Q. Результат = 10 с.
Условия расчёта
- При переменном расходе используйте средний расход за весь интервал или интегрируйте запись измерений. Для наполнения учитывайте одновременно входящий и выходящий потоки: нужен чистый расход. Пуск, остановка, утечки и изменение давления автоматически не добавляются.
- В знаменателях находятся следующие входы: объёмный расход. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
- Значения примера условные. Точность результата ограничена точностью исходных измерений.
Что именно находит этот расчёт
Найдите объём или массу, прошедшие за известное время, либо восстановите длительность процесса по количеству и расходу. Это расчёт по измеренному постоянному или среднему потоку.
Искомая величина записывается в с. Эта страница предназначена для конкретного сочетания входов: объём в US fl oz; объёмный расход в imp gal/min. Подпись возле каждого поля является частью условия задачи. Меняя исходные измерения, сохраняйте их физический смысл и относите все параметры к одному образцу, участку или процессу.
Как подготовить измерения
Объём: выбранная единица — жидкие унции США (US fl oz). Объём измеряется для той же системы и состояния, что остальные данные. Жидкостный галлон США и британский галлон имеют разные размеры. В демонстрационном наборе вводится 338,140227018 US fl oz, что соответствует 0,01 м³. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Объёмный расход: выбранная единица — имперские галлоны в минуту (imp gal/min). Объёмный расход показывает объём за единицу времени в выбранном сечении. Для газа укажите данные при одинаковых температуре и давлении. В демонстрационном наборе вводится 13,1981548979 imp gal/min, что соответствует 0,001 м³/с. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Уравнение и согласование единиц
Количество потока равно расходу, умноженному на время: V=Qt либо m=qₘt. Объёмный расход и массовый расход являются разными величинами; переход между ними требует плотности среды.
Используемое уравнение для этой неизвестной: t=V/Q. До его применения каждый вход переводится в согласованную единицу. Для данного набора перевод выглядит так: Объём: 338,140227018 US fl oz × 0,0000295735295625 = 0,01 м³; Объёмный расход: 13,1981548979 imp gal/min × 0,0000757681666667 = 0,001 м³/с. Сначала выполните эти преобразования, затем подставляйте числа в уравнение. Итог уже имеет единицу с; дополнительный коэффициент выбранной входной единицы к нему не применяется.
Разбор численного примера
Объём = 338,140227018 US fl oz; Объёмный расход = 13,1981548979 imp gal/min. После согласования единиц: t=V/Q. Результат = 10 с.
Полный набор после перевода: Объём = 0,01 м³; Объёмный расход = 0,001 м³/с. Если проверяете этот пример вручную, сохраняйте коэффициенты без промежуточного округления и выполняйте операции в порядке уравнения. Полученный ответ 10 с относится к этому набору значений. В таблице меняется только первый вход, остальные остаются равными демонстрационным; это позволяет увидеть влияние одного параметра.
Как понимать итог
Ответ относится к одному выбранному интервалу и измерительному сечению. Одинаковый расход, указанный за минуту или за секунду, должен давать одинаковое количество после перевода единиц. Плотность не нужна только тогда, когда тип количества уже совпадает с типом расхода.
Единица ответа с фиксирована для этой задачи, даже если входы записаны в других единицах. При смене единицы исходное число нужно пересчитать так, чтобы физическая величина сохранилась. Если переписать только название единицы без изменения числа, получится другая исходная задача и другой результат.
Область применения и границы
При переменном расходе используйте средний расход за весь интервал или интегрируйте запись измерений. Для наполнения учитывайте одновременно входящий и выходящий потоки: нужен чистый расход. Пуск, остановка, утечки и изменение давления автоматически не добавляются.
В знаменателях находятся следующие входы: объёмный расход. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
Источник методики: OpenStax: flow rate and continuity. Для задач, основанных на определении удельной величины, преобразование является алгеброй этого определения; документ BIPM поясняет единицы SI. Коэффициенты перевода проверяются по определениям единиц и справочнику NIST. Эти ссылки не задают свойства вашего материала: такие исходные параметры нужно измерить или взять из документации к своей системе.
Меняем объём, остальные входы сохраняем
| Объём, US fl oz | Результат, с |
|---|---|
| 169,070113509 | 5 |
| 338,140227018 | 10 |
| 676,280454037 | 20 |
Значения в таблице округлены для чтения. Для своей величины используйте калькулятор в начале страницы.
Частые вопросы
Какие единицы принимает эта страница?
Объём: жидкие унции США (US fl oz); Объёмный расход: имперские галлоны в минуту (imp gal/min). Результат выводится в с.
Как проверить расчёт вручную?
Приведите входы к согласованным единицам: Объём: 338,140227018 US fl oz × 0,0000295735295625 = 0,01 м³; Объёмный расход: 13,1981548979 imp gal/min × 0,0000757681666667 = 0,001 м³/с. Примените t=V/Q. В примере получается 10 с.
Какие ограничения у этой модели?
При переменном расходе используйте средний расход за весь интервал или интегрируйте запись измерений. Для наполнения учитывайте одновременно входящий и выходящий потоки: нужен чистый расход. Пуск, остановка, утечки и изменение давления автоматически не добавляются. В знаменателях находятся следующие входы: объёмный расход. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.