Hvordan beregne krefter og momenter på Dyser

Hvordan beregne krefter og momenter på Dyser


Dysene er mekaniske innretninger som brukes til å styre strømningen eller egenskaper av fluider. Dyser kan komme i mange forskjellige former og former; for eksempel kan dysene brukes til å øke skyvekraft på en rakett, eller for å kontrollere mengden av væske frigjøres fra et rør i en gitt tidsperiode. Det kan være mange krefter og momenter som dysene er utsatt for; imidlertid, kan prinsippene for beregning av disse krefter og momenter være relativt enkelt.

Bruksanvisning

Beregning krefter som virker på en dyse

1 Tegn en gratis-body diagram, merking av alle krefter som potensielt virker på munnstykket. For eksempel, på et horisontalt munnstykke slippe et fluid inn i atmosfæren, er det to motstridende krefter: den kraft som på grunn av fluid fra en retning, og den kraft som på grunn av det atmosfæriske trykket på utsiden av dysen fra den andre retningen.

2 Bestemme verdiene av de merkede krefter. I eksemplet er det to krefter å vurdere. Fluidkraften blir bestemt ved å dividere trykket på fluidet ved arealet av dyseåpning. Som et eksempel, anta at overtrykk - dvs. trykket over atmosfærisk trykk - er 3 barer, eller tilsvarende 300.000 pascal, en måleenhet for trykk, underlagt et område på 3 meter kvadrat (m ^ 2). Den kraften som virker på munnstykket blir da 100.000 newton, eller N, måleenheten for kraft.

Den kraft som på grunn av det atmosfæriske trykket er null, siden vi måle trykket i fluidet i forhold til atmosfæretrykket.

3 Beregn resulterende kraft. I vårt eksempel, er den resulterende kraft funnet ved å subtrahere den kraft fra fluidet ved atmosfære kraft; spesifikt, å subtrahere 100 000 N ved 0 N gir 100000 N. Dette er den kraft som virker på munnstykket.

Beregning av Moment på munnstykket

4 Tegn en fri-legeme diagram og bestemme de krefter som virker på det munnstykket som før. For eksempel anta den resulterende kraften er 150 N.

5 Merk dimensjonene av munnstykket og røret, og at plasseringen kreftene virke på. For eksempel, anta at en kraft blir påført helt loddrett på munnstykket 2 meter fra starten av dysen.

6 Beregn det øyeblikk ved å multiplisere den avstand ved hvilken kraften virker på munnstykket ved hjelp av kraften. I dette konkrete eksempel multiplisere 150 N ved 2 m resultater i 300 newton-meter, måleenheten for øyeblikk. Dette er øyeblikket virker på munnstykket.