همه چیز در مورد فشار (مبحث فشار + محاسبات فشار و فرمول فشار)
در این بخش از سِودا به سراغ مبحث فشار رفته ایم. به طور خلاصه اما تخصصی، واحد فشار، فرمول های فشار، محاسبات فشار، انواع فشار ، فرمول فشار مایعات، فرمول فشار در جامدات و و فشار در مایعات و… توضیح داده ایم. خواندن این مطلب تنها ۲ دقیقه وقت شما را میگیرد اما بار معلوماتی شما در حوزه فشار نیز بالا میبرد. 🙂
فشار چیست؟
فشار عبارت است از میزان نیروی وارد شده بر یک سطح معین و با علامت اختصاری P نمایش داده میشود. فشار در سیستم‌های اندازهگیری مختلف، دارای واحدهای متفاوتی است که رایج‌ترین آن در سیستم SI، پاسکال که معادل N/m٢ (نیوتن/ مترمربع)؛ و در سیستم انگلیسی، psi ، یا lb./in٢ (پوند/ اینچ مربع) است.
فرمول فشار در جامدات
فرمول فشار در جامدات به شکل زیر است:P = F / A
در فرمول بالا، P نشان دهنده فشار است که در واحد پاسکال (Pa) یا کیلوپاسکال (kPa) اندازهگیری میشود. F (فشار) به نیرویی گفته میشود که بر روی جامد اعمال میشود و در واحد نیوتن (N) اندازهگیری میشود. A نیز مساحتی است که نیرو بر روی آن اعمال میشود و در واحد متر مربع (m2) اندازهگیری میشود. به عبارت دیگر، فشار برابر است با نسبت نیرو به مساحتی که نیرو بر روی آن اعمال میشود.
فشار هیدرواستاتیک چیست؟
در بحث تاسیسات مکانیکی و راه اندازی سیستم هایی که بر پایه سیالات مایع هستند، نیاز است فشار مایعات را حساب کنیم. فشار هیدرواستاتیک عبارت است از نیروی وارد شده توسط وزن سیال در حال تعادل که به علت نیروی جاذبه اعمال می‌گردد. فشار در مایع به عمق مایع (ارتفاع از سطح آزاد) و چگالی آن وابسته است و به سطح مقطع و شکل ظرف بستگی ندارد. توزیع فشار در گازها با توجه به کوچک بودن چگالی،معمولاً یکنواخت در نظر گرفته میشود. با این حال در صورتی که تغییرات ارتفاع قابل توجه باشد، توزیع فشار غیریکنواخت خواهد بود.
فشار هیدرواستاتیک
فشار استاتیک چیست؟
هنگامی که سیال ساکن باشد، نیرو بر واحد سطحی که در سیال اندازهگیری میشود را فشار استاتیک یا پایا می‌نامند. در تهویه مطبوع فشاری که توسط هوای رانده شده به وسیله فن، به دیواره‌های کانال وارد میشود، فشار استاتیک نام دارد.
فشار دینامیک چیست؟
نیرویی که توسط سیال در حال حرکت بر واحد سطح اعمال میشود فشار دینامیک یا فشار سرعتی گفته میشود. این فشار با توان دوم سرعت نسبت مستقیم دارد. در تهویه مطبوع فشار ناشی از حرکت هوا در کانال، فشار دینامیک نامیده میشود.
فرمول فشار کل
فشار کل در یک سیال متحرك عبارت است از مقدار نیرو بر واحد سطح که هنگام رساندن سرعت سیال به صفر احساس می شود. به عبارت دیگر، به مجموع فشار استاتیک و فشار دینامیک سیال، فشار کل می‌گویند.
Ptotal = Pst + Pdyn
فشار کل در سیال
رابطه برنولی در مکانیک سیالات
معادله برنولی یا اصل برنولی در مکانیک سیالات رفتار سیال را در جریان یکنواخت توضیح می‌دهد و فرم ریاضی قانون بقای انرژی در سیالات است. این معادله به شرطی برقرار است که جریان پایا، غیرلزج و تراکم‌ناپذیر باشد و از اصطکاك صرفنظر گردد و همچنین در مسیر حرکت سیال مبادله گرما یا کار وجود نداشته باشد.
رابطه فوق را می‌توان بر اساس هد بازنویسی کرد که بیانگر بقای ارتفاع یا هد در سیال است:
با در نظر گرفتن افت هد برای دو نقطه ١ و ٢ در مسیر سیال، می‌توان نوشت:
بر اساس اصل بقای انرژی در خصوص یک کانال هوا رابطه زیر بدست می‌آید:
PS = Static Pressure [ft], V = Velocity [ft/s], Pf = Pressure loss [ft]
تغییرات فشار در کانال
تغییرات فشار کل، فشار استاتیک و فشار دینامیک در طول کانال و در مقاطع مختلف به صورت زیر است:
تغییرات فشار در کانال
مطالب مربوط به طراحی تاسیسات مکانیکی، فصل به فصل
فصل دوم: مباحث مربوط به انتقال حرارت
فصل سوم : انواع سیستم تهویه مطبوع
فصل چهارم: بررسی سیستم تهویه تبخیری
فصل پنجم : بررسی سیکل تبرید
فصل ششم: مفاهیم حرارت مرکزی
فصل هفتم :مباحث و محاسبات لوله کشی
فصل نهم : مباحث مربوط به فن و هوارسان
فصل دهم :مباحث مربوط به فشار
اصول طراحی و محاسبات بانک خازنی (بررسی و تحلیل جامع پیوست ۵ مبحث ۱۳)
