Kecerunan tekanan apa yang terdiri daripada dan bagaimana ia dikira

Dia Kecerunan tekanan Ia terdiri daripada variasi atau perbezaan tekanan Dalam arah tertentu, yang boleh berlaku di dalam atau di sempadan cecair. Sebaliknya, tekanan adalah daya per unit kawasan yang menghasilkan cecair (cecair atau gas) di dinding atau sempadan yang mengandunginya.

Contohnya, di kolam yang penuh dengan air ada Kecerunan tekanan positif dalam arah menegak ke bawah, kerana tekanan meningkat dengan kedalaman. Setiap meter (atau sentimeter, kaki, inci) dalam, tekanan tumbuh secara linear.

Dalam pengekstrakan minyak, kecerunan tekanan adalah jumlah yang sangat penting. Sumber: Pixabay.com

Walau bagaimanapun, di semua titik yang terletak pada tahap yang sama, tekanan adalah sama. Oleh itu, di kolam renang Kecerunan tekanan adalah batal (sifar) ke arah mendatar.

Dalam industri minyak, kecerunan tekanan sangat penting. Sekiranya tekanan di bahagian bawah penggerudian lebih besar daripada di permukaan, maka minyak akan mudah keluar. Jika tidak, ia harus dibuat secara buatan perbezaan tekanan, sama ada dengan mengepam atau suntikan wap.

[TOC]

Cecair dan sifat menarik mereka

Cecair adalah bahan apa pun yang struktur molekulnya membolehkan anda mengalir. Pautan yang terus bersatu dengan molekul bendalir tidak begitu kuat seperti dalam hal pepejal. Ini membolehkan mereka menentang kurang perlawanan terhadap daya tarikan dan oleh itu mengalir.

Keadaan ini dapat dilihat bahawa pepejal mengekalkan bentuk tetap, sementara cecair, seperti yang telah dikatakan, mengamalkan ke tahap yang lebih besar atau lebih rendah dari bekas yang mengandungi mereka.

Gas dan cecair dianggap cecair kerana mereka berkelakuan dengan cara ini. Gas berkembang sepenuhnya sehingga jumlah kontena diduduki.

Cecair untuk bahagian mereka, tidak banyak mencapai, kerana mereka mempunyai jumlah tertentu. Perbezaannya ialah cecair boleh dipertimbangkan tidak dapat dikompresikan, Walaupun gas tidak.

Boleh melayani anda: ío (satelit)

Di bawah tekanan, gas dimampatkan dan menyesuaikan diri dengan mudah menduduki keseluruhan jumlah yang ada. Apabila tekanan meningkat, jumlahnya berkurangan. Dalam kes cecair, itu ketumpatan -Diberikan oleh kota antara jisimnya dan jumlahnya, ia tetap tetap dalam pelbagai tekanan dan suhu.

Dimensi terakhir ini penting kerana pada hakikatnya, hampir semua bahan boleh berkelakuan seperti cecair di bawah keadaan suhu dan tekanan yang melampau tertentu.

Di dalam bumi di mana keadaan boleh dianggap melampau, batu -batu yang akan menjadi kukuh di permukaan, bergabung ke dalam Magma Dan mereka boleh mengalir ke permukaan, dalam bentuk lava.

Pengiraan tekanan 

Untuk mencari tekanan yang dikenakan oleh lajur air atau mana -mana cecair lain, di lantai bekas, bendalir akan dianggap mempunyai ciri -ciri berikut:

• Ketumpatannya tetap
• Ia tidak dapat dikompresikan
• Berada dalam keadaan keseimbangan statik (rehat)

Lajur bendalir di bawah syarat -syarat ini, menghasilkan a kuasa di bahagian bawah bekas yang mengandunginya. Daya ini bersamaan dengan berat badannya W:

W = mg

Sekarang, ketumpatan bendalir, yang seperti yang dijelaskan di atas adalah kuota antara jisimnya m dan jumlahnya V, adalah:

ρ = m/v

Ketumpatan biasanya diukur dalam kilogram/meter padu (kg/m³atau pound per galon (ppg)

Dengan menggantikan ekspresi ketumpatan dalam persamaan berat, ia berubah menjadi:

W = ρvg

Tekanan hidrostatik P Ia ditakrifkan sebagai kuota antara daya yang dikenakan secara tegak di permukaan dan di kawasannya:

Tekanan = daya/kawasan

Dengan menggantikan kelantangan lajur bendalir v = kawasan asas x ketinggian lajur = a.z, persamaan tekanan kekal:

Tekanan adalah kuantiti skalar, yang unitnya dalam sistem pengukuran antarabangsa adalah Newton/metro² O Pascal (PA). Unit sistem British banyak digunakan, terutamanya dalam industri minyak: pound per inci persegi (PSI).

Boleh melayani anda: Model Atom Dirac Jordan: Ciri -ciri dan Postulates

Persamaan sebelumnya menunjukkan bahawa cecair yang lebih padat akan memberi tekanan yang lebih besar. Dan tekanan lebih besar permukaan yang lebih kecil di mana ia dikenakan.

Dengan menggantikan kelantangan lajur bendalir v = kawasan asas x ketinggian lajur = a.z, persamaan tekanan dipermudahkan:

Tekanan adalah kuantiti skalar, yang unitnya dalam sistem pengukuran antarabangsa adalah Newton/metro² O Pascal (PA). Unit sistem British banyak digunakan, terutamanya dalam industri minyak: pound per inci persegi (PSI).

Persamaan sebelumnya menunjukkan bahawa cecair yang lebih padat akan memberi tekanan yang lebih besar. Dan tekanan lebih besar permukaan yang lebih kecil di mana ia dikenakan.

Cara mengira kecerunan tekanan?

Persamaan P = ρgz menunjukkan bahawa tekanan P lajur bendalir meningkat secara linear dengan kedalaman z. Oleh itu, variasi ΔP tekanan, ia akan dikaitkan dengan variasi kedalaman ΔZ seperti berikut:

Δp = ρgΔZ

Mendefinisikan jumlah baru yang dipanggil berat tertentu cecair γ, yang diberikan oleh:

γ = ρg

Berat tertentu terdapat di unit Newton/Volume atau N/M³. Dengan ini persamaan untuk variasi tekanan kekal:

ΔP = γ ΔZ

Yang ditulis semula sebagai:

Ini adalah kecerunan tekanan. Sekarang kita melihat bahawa dalam keadaan statik, kecerunan tekanan bendalir adalah malar dan bersamaan dengan berat badannya yang spesifik.

Unit kecerunan tekanan adalah sama seperti berat badan tertentu, tetapi boleh ditulis semula sebagai Pascal/Metro dalam Sistem Antarabangsa. Kini mungkin untuk memvisualisasikan tafsiran kecerunan sebagai perubahan tekanan per unit panjang, seperti yang ditakrifkan pada mulanya.

Ia boleh melayani anda: gelombang cetek: ciri, jenis dan contoh

Berat tertentu air pada suhu 20 ºC ialah 9.8 kilopascal/m atau 9800 pa/m. Bermakna:

"Bagi setiap meter yang diturunkan dalam lajur air, tekanan meningkat sebanyak 9800 pa"

Faktor Penukaran Ketumpatan

Unit Sistem Bahasa Inggeris digunakan secara meluas dalam industri minyak. Dalam sistem ini, unit kecerunan tekanan adalah psi/pai atau psi/ft. Unit mudah lain adalah bar/kereta bawah tanah. Untuk ketumpatan pound digunakan secara meluas oleh galon atau ppg.

Nilai ketumpatan dan berat spesifik mana -mana cecair telah ditentukan secara eksperimen untuk pelbagai keadaan suhu dan tekanan. Terdapat di meja stok

Untuk mencari nilai berangka kecerunan tekanan antara sistem unit yang berbeza, anda perlu menggunakan faktor penukaran yang membawa kepada ketumpatan, terus ke kecerunan.

Faktor penukaran 0.052 adalah yang digunakan dalam industri minyak untuk bergerak dari ketumpatan dalam PPG ke kecerunan tekanan dalam psi/ft. Dengan cara ini, kecerunan tekanan dikira seperti berikut:

Gp = faktor penukaran x kepadatan = 0.052 x ketumpatan_PPG

 Contohnya, untuk air tawar kecerunan tekanan ialah 0.433 psi/ft. Nilai 0.052 disimpulkan menggunakan kiub yang langkah sampingannya 1ft. Untuk mengisi baldi ini, 7.48 gelen beberapa cecair diperlukan.

Sekiranya ketumpatan bendalir ini 1 ppg, Jumlah berat kiub akan menjadi 7.48 paun dan berat badannya yang spesifik ialah 7.48 lb/ft³.

Sekarang, dalam 1 kaki² Terdapat 144 inci persegi, jadi dalam 1 kaki³ Akan ada 144 inci persegi setiap kaki. Pembahagian 7.48 / 144 = 0.051944, iaitu kira -kira 0.052.

Contohnya, jika anda mempunyai cecair yang ketumpatannya adalah 13.3 ppg, kecerunan tekanan anda akan: 13.3 x 0.052 psi/ft = 0.6916 psi/ft.

Rujukan

1. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 2. Mexico. Editor Pembelajaran Cengage. 367-372.
2. Kawalan mangkuk kawalan AC manual. Bab 01 Prinsip Tekanan.