النماذج الرياضية في الهندسة
حساب تدريجي لمتطلبات القوة الضغطية لتطبيقات مختلفة
Table of Contents
ويعد حساب متطلبات الطاقة اللازمة للمضغطين أمرا أساسيا لاختيار المعدات المناسبة لمختلف التطبيقات، ويضمن الحساب السليم الكفاءة والسلامة وفعالية التكلفة، وتوفر هذه المادة دليلا تدريجيا لتحديد القوة المضغوطة اللازمة لاستخدامات مختلفة.
فهم القوة العاملة
والقوى المضغطة هي كمية العمل اللازم لإجبار حجم معين من الهواء أو الغاز على الضغط المرغوب فيه في غضون فترة معينة، وهي عادة ما تُعبر عنها في الكيلوات أو قوة الحصان (HP). وتتوقف الحسابات على عوامل مثل الضغط الداخلي، والضغط من خارج الجسم، ومعدل تدفق الحجم، وممتلكات الغاز.
الأساس
والصيغة الأساسية لحساب قوة الضغط هي:
P = (p2 * V* / (k - 1) * (p1 / p2) {(k - 1)/k} - 1)]
أين:
- P] = السلطة (KW)
- p1] = الضغط المطلق (Pa)
- p2] = الناتج المطلق للضغط (Pa)
- V] = معدل تدفق المقاييس (m3/s)
- = الكفاءة المضغطة
- k = نسبة حرارة محددة (للهواء، حوالي 1.4)
المسابقة
افترضي أنك بحاجة لتحديد قوة الضغط لضغط ضغط الهواء الذي يزود 0.05 متر مكعب بضغط من 100 كيلوباسكال وضغط منفذ يبلغ 500 كيلوباسكال، افترضي أن كفاءة الضغط الضغط تبلغ 85 في المائة وأن نسبة الحرارة المحددة للهواء 1.4
1 - تفادي الضغوط على القيم المطلقة: ر م = 100 + 101.3 = 201.3 كيلوباسكال، رشاش = 500 + 101.3 = 601.3 كيلوباسكال.
2 - Convert to Pascals: p1 = 201300 Pa, p2 = 601300 Pa.
3 - التعبئة في الصيغة:
P = (300 601) * 0.05 * 0.85) / (1.4 - 1) * (300 201/601 300)}(1.4 - 1)
4 - حساب قيمة الطاقة لإيجاد القوة المضغوطة المطلوبة.
الاعتبارات المتعلقة بالتطبيقات
وقد تتطلب التطبيقات المختلفة إجراء تعديلات في الحسابات، فعلى سبيل المثال، تحتاج العمليات الصناعية المستمرة إلى هوامش أمان أكبر، في حين أن التطبيقات الصغيرة النطاق قد تعطي الأولوية لكفاءة الطاقة، وتنظر دائما في ظروف التشغيل المحددة وخواص الغاز عند إجراء الحسابات.