Fluxo de energia geralmente representa as forças de gravidade, pressão, calor, sistemas mecânicos ou alguma combinação destes aplicado a uma massa de fluido, vapor ou gás ao longo de um período de tempo. Isso faz com que os meios de comunicação fluindo para transmitir a sua energia ou o poder de qualquer contenção ou motor que pode aproveitar a energia do fluxo de usar o poder de fazer trabalho útil. Exemplos seriam os dispositivos que transmitem energia de fluxo, tais como bombas, caldeiras e compressores, bem como dispositivos que convertem a energia fluir de volta para energia mecânica, tais como turbinas, motores e bicos como motores de foguete.
Coisas que você precisa
- Calculadora
Definir a aplicação. Uma bomba de água envia 6.000 litros até um tubo de 150 pés a um tanque de água municipal elevada a cada hora. Se você sabe que a bomba tem uma eficiência de 68 por cento e o tubo é de 3 polegadas de diâmetro, você pode calcular o fluxo de energia transmitida para o sistema pela bomba eo fluxo de energia que seria liberada por deixá-lo fluir para baixo novamente.
Calcule o trabalho mecânico em elevar a água a 150 pés. Os 6.000 litros de água pesa 8.33 libras / galão para que o peso total de água bombeada é de 6.000 libras X 8.33 = 49.980 libras, o que requer lbs 49.980 X 150 pés = 7.497.000 pés de trabalho para aumentá-lo.
Calcule a energia perdida como a fricção contra a tubulação. Dados para Schedule 40 Steel Pipe mostra que o / hr = 100 fluxo gpm 6.000 gph / 60 min sustenta um 3.1 libras por polegada quadrada (psi) queda de pressão por 100 pés de tubo. A perda de mais de 150 pés seria 150/100 pés X 3.1 psi = 4,65 psi. Isso representa um percentual de perda: 4,65 psi / a elevação de 150 pés / 2,31 pés / psi = 4,65 / 64,94 psi = 0,0716, ou 7,16 por cento trabalho extra a bomba tem de realizar para empurrar a água através do tubo.
Calcula-se a quantidade total de trabalho pela bomba em levantar as 6.000 galões de água multiplicando os 7497000 pé / lb de trabalho por um factor de 1.071 para explicar o trabalho de elevação mais as perdas de tubos de atrito, o que produz 8,033,860 lb pé de trabalho para bombear a água para cima.
Calcule a potência da bomba. trabalho total / 33.000 lbs pés / minuto / hp / 60 minutos / hr = 4,06 hp. Como a bomba é de apenas 68 por cento eficiente, 4,06 / 0,68 = 5,97 cavalos de potência. Uma bomba com um mínimo de 6 cavalos de potência seria necessário para este trabalho.
Calcule a energia de fluxo total (expressa em kilowatts) requerido pela bomba para elevar o líquido eo fluxo de energia total que seria lançado, permitindo que o fluxo de água de volta para fora novamente. Convertendo a 5,97 cavalos de potência necessária para bombeá-lo até o topo para kW produz 5,97 hp / 0,746 kW / hp = 8 kW. Uma vez que a única diferença entre bombeá-lo para cima e deixá-lo fora novamente é a eficiência da bomba, 8 kW X 0,68 = 5,44 kW recapturado pela drenagem da água. Isso pode ser ainda mais frustrado por um equivalente a eficiência turbo-gerador para bombear eficiência.
dicas & avisos
- A menos manipulação feita a um fluxo, mais do que a sua energia é conservada.
- Fluxo de energia sob a forma de gases altamente comprimidos pode liberar com resultados perigosos ou fatal se suas rupturas de contenção de tubulação.
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