Cothromóid Bernoulli Leathnaithe
Is uirlis ar líne saor in aisce é an Áireamhán Chothromóid Bernoulli a réitíonn an chothromóid Bernoulli leathnaithe chun cothromaíocht a bhaint amach idir brú, luas, airde, airde caidéil, airde tuirbín agus caillteanais idir dhá roinn sreafa. Ligeann an t-áireamhán don úsáideoir paraiméadar anaithnid amháin a roghnú le ríomh, agus ag an am céanna na coinníollacha sreafa eile go léir a iontráil. Taispeánann an uirlis gach téarma fuinnimh, tiontú aonad, agus céim in iarmhéid an fhuinnimh. Cabhraíonn sé seo le hanailís a dhéanamh ar shreabhadh seasta, atá beagnach do-chomhbhrúite feadh conair sreafa amháin, trí dhá thaobh na cothromóide fuinnimh a réiteach.
Leanann iarmhéid an fhuinnimh mheicniúil i bhfoirm airde lámhleabhar sreafa sreabhán Roinn Fuinnimh na SA. Leanann caighdeáin imtharraingthe agus tiontaithe brú luachanna NIST.
Foirmle agus Ionadú
Úsáideann an t-áireamhán an fhoirmle seo a leanas chun an t-iarmhéid fuinnimh a ríomh idir Roinn 1 (suíomh in aghaidh an tsreafa) agus Roinn 2 (suíomh le sruth):
P₁/(ρg) + α₁V₁²/(2g) + z₁ + hₚ = P₂/(ρg) + α₂V₂²/(2g) + z₂ + hₜ + hL
Sna téarmaí seo, seasann gach athróg do chomhpháirt shonrach den fhuinneamh iomlán:
- P₁ agus P₂: Brú statach ag Roinn 1 agus Roinn 2.
- V₁ agus V₂: Meánluas an tsreabháin ag gach roinn.
- z₁ agus z₂: Airde gheoiméadrach ag gach pointe.
- hₚ: Airde caidéil curtha leis idir na ranna.
- hₜ: Airde tuirbín bainte idir na ranna.
- hL: Caillteanas airde mar gheall ar fhrithchuimilt nó feistis.
- ρ: Dlús an tsreabháin.
- g: Luach na himtharraingthe.
- α₁ agus α₂: Comhéifeacht fuinnimh chinéitigh Roinn 1 α₁ agus Comhéifeacht fuinnimh chinéitigh Roinn 2 α₂.
Taispeánann an t-áireamhán an t-ionadú agus an ríomh céim ar chéim mar seo a leanas sa chomhéadan:
Roinn 1 EGL = ‹pressure› + ‹velocity› + ‹elevation› = ‹total› mRoinn 2 EGL = ‹pressure› + ‹velocity› + ‹elevation› = ‹total› mIarmhéid: ‹upstream› + ‹pump› = ‹downstream› + ‹turbine› + ‹loss›; iarmhar ‹residual› m‹unknown› = ‹value› ‹unit›
Paraiméadair Iontrála agus Teorainneacha
Chun an ríomh a dhéanamh, caithfidh an t-úsáideoir na luachanna seo a leanas a shonrú, ag roghnú ceann amháin acu mar an luach anaithnid le réiteach ("Réitigh do"):
Coinníollacha Ginearálta
- Figiúirí suntasacha: An leibhéal cruinnis don aschur.
- Tagairt brú: Rogha idir "Brú tomhais" nó "Brú absalóideach". Caithfear an tagairt chéanna a úsáid ag an dá roinn.
- Dlús an tsreabháin: Caithfidh dlús an tsreabháin a bheith níos mó ná 0 agus gan a bheith níos mó ná 100,000 kg/m³.
- Imtharraingt: Caithfidh imtharraingt a bheith níos mó ná 0 agus gan a bheith níos mó ná 100,000 m/s². Is é 9.80665 m/s² an luach caighdeánach de réir NIST SP 811.
Roinn 1 (In aghaidh an tsreafa) & Roinn 2 (Le sruth)
- Brú statach: Caithfidh an brú fanacht laistigh de ±10¹⁵ Pa tar éis tiontú aonad. Ní féidir leis an mbrú a bheith faoi bhun nialais nuair atá an tagairt brú absalóideach.
- Meánluas: Caithfidh an luas a bheith idir 0 agus 1,000,000 m/s tar éis tiontú aonad.
- Airde: Caithfidh an airde fanacht laistigh de ±10¹² m tar éis tiontú aonad.
- Comhéifeacht fuinnimh chinéitigh (α₁ agus α₂): Caithfidh an luach a bheith idir 1 agus 10. Úsáidtear 1 le haghaidh próifíl treoluais atá beagnach aonfhoirmeach (sreabhadh tortach). Tá α = 2 ag próifíl lannach lánfhorbartha i bpíopa ciorclach.
Idir na Ranna
- Airde caidéil curtha leis: Caithfidh an luach a bheith idir 0 agus 10¹² m tar éis tiontú aonad.
- Airde tuirbín bainte: Caithfidh an luach a bheith idir 0 agus 10¹² m tar éis tiontú aonad.
- Caillteanas airde: Caithfidh an luach a bheith idir 0 agus 10¹² m tar éis tiontú aonad.
Mórleabhar Airde agus Aschur
Nuair a ríomhtar an luach anaithnid, taispeánann an t-áireamhán mórleabhar airde ("Mórleabhar airde") ina bhfuil na téarmaí seo a leanas do gach roinn:
- Airde bhrú (P/ρ g)
- Airde threoluais (α V²/2g)
- Airde gheoiméadrach (z)
- HGL (Líne Ghrád hIodrálaigh, is é sin suim an airde bhrú agus an airde gheoiméadraigh)
- EGL / airde iomlán (Líne Ghrád Fuinnimh, is é sin suim an airde bhrú, an airde threoluais, agus an airde gheoiméadraigh)
- Iarmhar na cothromóide: An difríocht bheag uimhriúil idir dhá thaobh na cothromóide tar éis an ríofa.
Rialacha, Earráidí agus Cásanna Speisialta
Déanann an t-áireamhán bailíochtú docht ar gach ionchur agus aschur chun cruinneas fisiciúil a chinntiú. Seo na teachtaireachtaí rabhaidh agus earráide is féidir a ghiniúint:
- Tiontú Aonad: Normalaigh na luachanna iontráilte go Pa, m/s, m, kg/m³ agus m/s² sula gcuirtear an chothromóid i bhfeidhm.
- Luas ag Nialas: Má tá iarmhéid an airde treoluais ag nialas uimhriúil, taispeántar an luas réitithe mar 0.
- Cealú Téarmaí: Má tá na téarmaí fuinnimh an-mhór i gcomparáid leis an difríocht eatarthu, taispeánfar an rabhadh: "Cealaíonn téarmaí móra fuinnimh a chéile beagnach. Tá an freagra ar taispeáint íogair d'athruithe beaga ionchuir; coinnigh níos mó cruinnis tomhaiste agus deimhnigh an socrú."
- Brú Tomhais Diúltach: Má ghineann an ríomh brú tomhais diúltach, taispeánfar an rabhadh: "Is brú tomhais diúltach é an toradh. Seiceáil an brú glan agus an brú gaile comhfhreagrach sula ndéantar measúnú ar riosca cabhsaíochta."
- Treoluas Neamhréadúil: Má fhágann an t-iarmhéid fuinnimh go mbeadh an téarma treoluais cearnaithe diúltach, taispeánfar an earráid: "Mar gheall ar an iarmhéid fuinnimh a cuireadh isteach, tá
‹field›² diúltach, mar sin níl aon treoluas réadluachach ann don socrú seo." - Airde Dhiúltach: Má ghintear luach diúltach do chaidéal, tuirbín nó caillteanas, taispeánfar an earráid: "Gintear airde dhiúltach nuair a réitítear do
‹field›. Cas na ranna droim ar ais nó múnlaigh an fuinneamh sin sa treo eile caidéil/tuirbín." - Sárú Raoin: Má tá an luach réitithe lasmuigh de na teorainneacha fisiciúla, taispeánfar: "Tá an
‹field›réitithe lasmuigh den raon uimhriúil a dtacaítear leis. Seiceáil na haonaid agus an luach anaithnid roghnaithe." nó "Sáraíonn luach nó téarma fuinnimh idirmheánach an raon uimhreacha a dtacaítear leis."
Príobháideacht agus Próiseáil Sonraí
Fanann do choinníollacha sreafa agus an toradh ríofa ar an ngléas seo — ní uaslódáiltear iad. Tarlaíonn gach próiseáil go háitiúil laistigh de bhrabhsálaí an úsáideora.
Ceisteanna Coitianta (FAQ)
Cad as a dtagann caillteanas airde?
Seasann caillteanas airde do fhuinneamh meicniúil a scaiptear mar gheall ar fhrithchuimilt píopaí, feistis, comhlaí, bealaí isteach, bealaí amach agus éifeachtaí eile sreafa iarbhír. Úsáideann an t-áireamhán seo an luach a chuireann tú isteach; ní bhaineann sé caillteanas as fad píopa, gairbhe, trastomhas ná ráta sreafa.
An féidir liom brú tomhais a úsáid in ionad brú absalóidigh?
Is féidir, mar úsáideann cothromóid Bernoulli an difríocht brú idir an dá roinn. Caithfidh an tagairt chéanna a bheith ag an dá bhrú. Roghnaigh brú glan nuair is gá don áireamhán diúltú do luachanna faoi bhun folús iomlán; caithfear toradh brú tomhais a thiontú go brú glan roimh sheiceáil cabhsaíochta.
Cad iad na comhéifeachtaí fuinnimh chinéitigh α?
Ceartaíonn an chomhéifeacht téarma an airde treoluais nuair nach mbíonn an treoluas aonfhoirmeach trasna roinne. Is minic a dhéantar neasú ar phróifíl thortach atá beagnach aonfhoirmeach le α = 1, ach tá α = 2 ag próifíl lannach lánfhorbartha i bpíopa ciorclach. Úsáid luach a dtacaíonn an phróifíl iarbhír leis seachas glacadh leis go bhfuil ceachtar acu uilíoch.
Cén fáth nach féidir réiteach réadach a bheith ag treoluas?
Téann an treoluas isteach sa chothromóid mar théarma cearnaithe neamhdhiúltach. Má éilíonn an brú, an airde, an caidéal, an tuirbín agus na caillteanais airde atá fágtha go mbeadh an chearnóg sin diúltach, ní féidir leis na coinníollacha sonraithe a bheith ann le chéile sa mhúnla seo. Seiceáil aonaid, treo an tsreafa agus téarmaí fuinnimh atá ar iarraidh in ionad fréamh chearnach d'uimhir dhiúltach a thógáil.