دبی حجمی در مقابل دبی جرمی
تفاوت های کلیدی بین نرخ جریان جرمی و سرعت جریان حجمی
- عوامل موثر بر اندازه گیری
- دستگاه های اندازه گیری
- برنامه های کاربردی
تبدیل نرخ جریان حجمی به نرخ جریان جرمی
سوالات متداول
چگونه جریان حجمی را به جریان جرمی تبدیل می کنید؟
چگونه نرخ جریان انبوه را از نرخ جریان پیدا می کنید؟
آیا نرخ جریان انبوه با نرخ جریان حجمی برابر است؟
تفاوت بین جریان جرمی و حجمی چیست؟
راه حل های بیشتر اندازه گیری جریان
تعریف نرخ جریان جرمی و نرخ جریان حجمی
نرخ جریان جرمی
دبی جرمی به جرم سیالی اطلاق می شود که از یک سطح مقطع خاص در واحد زمان عبور می کند. معمولاً در واحدهایی مانند کیلوگرم در ثانیه (کیلوگرم بر ثانیه) یا پوند در دقیقه (پوند در دقیقه) اندازه گیری می شود. در بسیاری از صنایع، دبی جرمی برای حصول اطمینان از اندازه گیری و کنترل دقیق فرآیندها بسیار مهم است.
جریان جرمی چیست؟
جرم مقدار ماده ای است که در یک ماده وجود دارد و معمولاً بر حسب وزن (گرم، کیلوگرم، تن، اونس یا پوند) بیان می شود.
فلومتر حرارتی
جریان جرمی حرکت جرم در طول زمان از طریق یک سیال با سطح مقطع موثر در یک لوله بسته یا مخزن باز است، بنابراین واحد اندازه گیری جرم (یا وزن) در واحد زمان است که به صورت پوند در ساعت یا کیلوگرم در ثانیه بیان می شود. . یکی از مزایای آن این است که در اندازه گیری جریان جرمی، جرم یا وزن با دما یا فشار تغییر نمی کند. با این حال، وزن با گرانش تغییر می کند، اما تا زمانی که ما با کاربردهای زمین سروکار داریم، گرانش یکسان است و بر سرعت جریان جرم تأثیر نمی گذارد. روش جریان جرمی عمدتاً به دو روش مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شود.
جریان حجمی چیست؟
حجم یک اندازه گیری سه بعدی از مساحت اشغال شده توسط یک ماده است.
دبی سنج جت
جریان حجمی اندازه گیری حرکت یک ماده از طریق یک دستگاه در طول زمان است. واحدهای استاندارد اندازه گیری برای جریان حجمی متر3 بر ثانیه، میلی لیتر بر ثانیه یا فوت3 در ساعت است.
هنگام گرم کردن گاز، مولکول ها از یکدیگر منبسط می شوند، گاز منبسط می شود و همین مقدار گاز اکنون فضای متفاوتی خواهد داشت (به عنوان مثال، با فرض اینکه حجم ثابتی نباشد). اگر ولوم ثابت باشد، با افزایش دما، فشار افزایش می یابد. علاوه بر این، هنگام افزایش فشار، اندازه گیری حجم کاهش می یابد.
به همین دلیل هنگام استفاده از دبی سنج حجمی برای اندازه گیری گاز، اندازه گیری دما و فشار و همچنین چگالی گاز برای تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی مورد نیاز است.
نرخ جریان جرمی در مقابل سرعت جریان حجمی
تفاوت بین این دو در این است که جریان جرمی اندازه گیری تعداد مولکول ها در یک گاز جاری است، در حالی که جریان حجمی اندازه گیری فضای اشغال شده توسط آن مولکول ها است. از آنجایی که گازها قابل تراکم هستند، با تغییر فشار یا دما، سرعت جریان حجمی به طور قابل توجهی تغییر می کند.
جریان جرمی زمانی انتخاب می شود که تمرکز اندازه گیری جریان، خود گاز باشد. جریان حجمی زمانی انتخاب می شود که تمرکز اندازه گیری یا کنترل جریان در حجم گاز باشد. برای مثال، برنامه‌های بهداشت صنعتی و نظارت بر هوای محیط در اندازه‌گیری‌های جریان حجمی بهترین کارایی را دارند، زیرا هدف تعیین کمیت تعداد ذرات در حجم هوا در شرایط اندازه‌گیری واقعی است.
مزایای اندازه گیری جریان جرمی
استفاده از دبی سنج جرمی به جای متر حجمی مزایای مشخصی دارد. هنگام استفاده از متر حجمی، هزینه اضافی خرید و نصب تجهیزات اضافی برای اصلاح دما و فشار وجود دارد. همچنین یک محاسبه اضافی برای تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی وجود دارد. علاوه بر این، اندازه گیری جریان جرمی برای ارائه داده های قابل اطمینان تر، دقت بالاتر و قابل تکرار بهتر نسبت به روش های جریان حجمی در نظر گرفته می شود.
نمونه های دبی سنج جرمی
دستگاه های زیر دبی جرمی گاز را اندازه گیری می کنند.
دبی سنج کوریولیس
دبی سنج جرمی حرارتی
فلومتر التراسونیک (جریان جرم غیر مستقیم)
نمونه هایی از دبی سنج های حجمی
دستگاه های زیر دبی حجمی را اندازه گیری می کنند.
دبی سنج های حجمی
دبی سنج توربین
صفحه اوریفیس
ونتوری
فلومتر ورتکس
لوله پیتوت
فلومتر روتور
تفاوت های کلیدی بین نرخ جریان جرمی و سرعت جریان حجمی
- عوامل موثر بر اندازه گیری
یکی از تفاوت های اصلی بین دبی جرمی و دبی حجمی در عواملی است که بر اندازه گیری آنها تاثیر می گذارد. سرعت جریان جرمی تحت تأثیر چگالی سیال است، در حالی که سرعت جریان حجمی تحت تأثیر تراکم پذیری سیال و تغییرات دما و فشار است.
- دستگاه های اندازه گیری
برای اندازه گیری دبی جرمی و دبی حجمی به ترتیب از دبی سنج جرمی و دبی متر حجمی استفاده می شود. برخی از دبی سنج های معمولی شامل جریان سنج کوریولیس، دبی سنج جرمی حرارتی و فلومتر فشار تفاضلی می باشد. از طرف دیگر، دبی سنج های حجمی ممکن است شامل کنتورهای جریان توربین، دبی سنج های جابجایی مثبت و فلومترهای اولتراسونیک باشد.
- برنامه های کاربردی
اندازه گیری سرعت جریان جرمی
در کاربردهایی که جرم سیال حیاتی است، مانند واکنش‌های شیمیایی، فرآیندهای احتراق و تعادل جرم، بسیار مهم هستند. اندازه گیری سرعت جریان حجمی بیشتر در برنامه هایی استفاده می شود که حجم سیال مهم است، مانند سیستم های توزیع آب و سیستم های HVAC.
تبدیل نرخ جریان حجمی به نرخ جریان جرمی
- فرمول تبدیل
برای تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی، باید دبی حجمی را در چگالی سیال ضرب کنید:
نرخ جریان جرمی = سرعت جریان حجمی × چگالی
- عواملی که باید در نظر گرفته شوند
هنگام تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی، به خاطر داشته باشید که چگالی سیال می تواند با تغییرات دما و فشار تغییر کند. بنابراین، هنگام انجام تبدیل، باید خصوصیات و شرایط خاص سیال را در نظر بگیرید.
- مثال عملی
تصور کنید سرعت جریان حجمی 10 m³/s برای آب در دمای 20 درجه سانتی گراد (68 درجه فارنهایت) دارید. برای تبدیل آن به دبی جرمی، باید چگالی آب را در دمای 20 درجه سانتیگراد بدانید که تقریباً 998 کیلوگرم بر متر مکعب است. با استفاده از فرمول تبدیل:
نرخ جریان جرمی = 10 m³/s × 998 kg/m³ = 9980 kg/s
درک تفاوت های کلیدی بین نرخ جریان جرمی و سرعت جریان حجمی، و همچنین تسلط بر تکنیک های تبدیل، برای متخصصانی که در صنایعی که بر اندازه گیری دقیق جریان تکیه دارند، ضروری است. با پیروی از راهنمایی های ارائه شده در این راهنما، می توانید دانش خود را در مورد این مفاهیم مهم افزایش دهید و کارایی عملیات خود را بهبود بخشید.
در Sino-Inst، ما یک تولید کننده و تامین کننده با تجربه دبی متر و تجهیزات کنترل فرآیند هستیم و طیف گسترده ای از محصولات را متناسب با نیازهای خاص شما ارائه می دهیم. ما از سفارشی سازی پشتیبانی می کنیم و متعهد به ارائه راه حل های با کیفیت بالا و قابل اعتماد برای شما هستیم.
پاسخ سوالات کلیدی
چگونه جریان حجمی را به جریان جرمی تبدیل می کنید؟
برای تبدیل جریان حجمی به جریان جرمی، دبی حجمی را در چگالی سیال ضرب کنید. اطمینان حاصل کنید که تغییرات دما و فشاری که ممکن است بر چگالی سیال تأثیر بگذارد را در نظر بگیرید.
چگونه نرخ جریان انبوه را از نرخ جریان پیدا می کنید؟
برای یافتن دبی جرمی از دبی حجمی، دبی حجمی را در چگالی سیال ضرب کنید. این میزان جریان جرمی را بر حسب واحدهایی مانند کیلوگرم بر ثانیه یا پوند در دقیقه، بسته به واحدهای مورد استفاده برای دبی حجمی و چگالی، به شما می دهد.
آیا نرخ جریان انبوه با نرخ جریان حجمی برابر است؟
خیر، دبی جرمی و دبی حجمی یکسان نیستند. دبی جرمی به جرم یک سیال اطلاق می شود که از یک سطح مقطع خاص در واحد زمان عبور می کند، در حالی که دبی حجمی حجم سیال عبوری از یک سطح مقطع معین را در واحد زمان اندازه گیری می کند.
تفاوت بین جریان جرمی و حجمی چیست؟
تفاوت اصلی بین جریان جرمی و جریان حجمی در عوامل مؤثر بر اندازه گیری و کاربرد آنها نهفته است. سرعت جریان جرم به چگالی سیال بستگی دارد و در فرآیندهایی که جرم سیال مهم است، بسیار مهم است. دبی حجمی، از سوی دیگر، تحت تأثیر تراکم پذیری سیال و تغییرات دما و فشار قرار می گیرد و بیشتر در کاربردهایی که حجم سیال مهم است، استفاده می شود.