Теплицы из поликарбоната
Расчет скорости воздуха в сечении
Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в воздуховоде должна обеспечивать выполнение существующих норм.
Что учитывается при определении скорости движения воздуха
Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?
Уровень шума в помещении
В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.
Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.
Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.
Уровень вибрации в помещенииВо время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.
Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.
При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.
Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.
Таблица 3. Параметры микроклимата.
Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.
Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.
| Бытовые | |
| Бытовые помещения | Кратность воздухообмена |
| Жилая комната (в квартире или в общежитии) | 3м3/ч на 1м2 жилых помещений |
| Кухня квартиры или общежития | 6-8 |
| Ванная комната | 7-9 |
| Душевая | 7-9 |
| Туалет | 8-10 |
| Прачечная (бытовая) | 7 |
| Гардеробная комната | 1,5 |
| Кладовая | 1 |
| Гараж | 4-8 |
| Погреб | 4-6 |
| Промышленные | |
| Промышленные помещения и помещения большого объема | Кратность воздухообмена |
| Театр, кинозал, конференц-зал | 20-40 м3 на человека |
| Офисное помещение | 5-7 |
| Банк | 2-4 |
| Ресторан | 8-10 |
| Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная | 9-11 |
| Кухонное помещение в кафе, ресторане | 10-15 |
| Универсальный магазин | 1,5-3 |
| Аптека (торговый зал) | 3 |
| Гараж и авторемонтная мастерская | 6-8 |
| Туалет (общественный) | 10-12 (или 100 м3 на один унитаз) |
| Танцевальный зал, дискотека | 8-10 |
| Комната для курения | 10 |
| Серверная | 5-10 |
| Спортивный зал | не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя |
| Парикмахерская (до 5 рабочих мест) | 2 |
| Парикмахерская (более 5 рабочих мест) | 3 |
| Склад | 1-2 |
| Прачечная | 10-13 |
| Бассейн | 10-20 |
| Промышленный красильный цел | 25-40 |
| Механическая мастерская | 3-5 |
| Школьный класс | 3-8 |
Алгоритм расчетовСкорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.
Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.
Самостоятельный расчет
К примеру, в помещении объемом 20 м3 согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м3×3= 60 м3. Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:
V – скорость потока воздуха в м/с;
L – расход воздуха в м3/ч;
S – площадь сечения воздуховодов в м2.
Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:
В нашем примере S = (3.14×0,42 м)/4=0,1256 м2. Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м3/ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м3) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.
С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.
L = 3600×S (м3)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.
Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.
Таблица 6. Рекомендованные параметры скоростей воздуха
| Рекомендуемые значения скорости | |||
| Квартиры | Офисы | Производственные помещения | |
| Приточные решетки | 2,0-2,5 | 2,0-2,5 | 2,5-6,0 |
| Магистральные воздуховоды | 3,5-5,0 | 3,5-6,0 | 6,0-11,0 |
| Ответвления | 3,0-5,0 | 3,0-6,5 | 4,0-9,0 |
| Воздушные фильтры | 1,2-1,5 | 1,5-1,8 | 1,5-1,8 |
| Теплообменники | 2,2-2,5 | 2,5-3,0 | 2,5-3,0 |
По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.
Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.
Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:
После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.
Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток. Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами.
Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей.
Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам.
Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.
Таблица 7. Рекомендованные скорости воздуха в различных каналах
| Тип и место установки воздуховода и решетки | Вентиляция | |
| Естественная | Механическая | |
| Воздухоприемные жалюзи | 0,5-1,0 | 2,0-4,0 |
| Каналы приточных шахт | 1,0-2,0 | 2,0-6,0 |
| Горизонтальные сборные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
| Вертикальные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
| Приточные решетки у пола | 0,2-0,5 | 0,2-0,5 |
| Приточные решетки у потолка | 0,5-1,0 | 1,0-3,0 |
| Вытяжные решетки | 0,5-1,0 | 1,5-3,0 |
| Вытяжные шахты | 1,0-1,5 | 3,0-6,0 |
Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха.
Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса. Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений.
В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2.1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока.
Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:
- Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
- Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.
Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха.
В системах HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) воздушный поток является одним из основных моментов (наряду с температурой, влажностью и углекислым газом), которые необходимо учитывать для обеспечения производительности системы. 
Рассчитать объемный расход довольно просто, умножив скорость воздуха на площадь поперечного сечения воздуховода, это даст вам объем воздуха, протекающий через точку внутри воздуховода за единицу времени (обычно измеряется в кубических футах в минуту - CFM), однако не так просто точно измерить скорость воздуха через воздуховоды, так как необходимо учитывать ряд факторов, таких как тип зонда, измерения, проводимые через воздуховод, и избежание ошибок измерения.
Testo создала статью «Советы и рекомендации по измерению скорости воздуха в воздуховодах», которую можно скачать по ссылке внизу этой страницы, но следует учитывать следующие ключевые моменты:
Оптимальный датчик для вашего применения:
Важно выбрать правильный зонд для вашего приложения, и три распространенных типа:
- Пилотные трубки : для большого расхода воздуха от 20 м / с или для измерения сильно загрязненных потоков с высоким содержанием частиц:
- Лопастные зонды (с минимальными диаметрами): для среднего воздушного потока от 5 м / с до 20 м / с:
- Тепловые зонды: для слабого воздушного потока до 5 м / с
Измерение приемочных испытаний по DIN EN 12599:
Поток воздуха может варьироваться по площади поперечного сечения воздуховода, поэтому необходимо проводить различные измерения поперечного сечения, из которых можно определить среднюю скорость воздуха и из которой затем рассчитывается объемная скорость воздуха.
Количество измерений и положение образца зависит от размера и формы воздуховода: 
Для прямоугольного воздуховода поперечное сечение может быть легко разделено на области измерения одинакового размера, при этом позиция измерения находится в центре каждой, где имеется равномерный профиль скорости поперек канала, и небольшое количество точек измерения может принять, но для больших различий в потоке поперечного сечения, количество точек измерения необходимо увеличить.
С круглыми воздуховодами поперечное сечение разделено на кольца равной площади с измерениями, выполненными по центроидным осям - пример измерения можно найти в документе Testo в нижней части этой страницы.
Определение и устранение ошибок измерения:
- Погрешности измерения в зависимости от типа зонда:
- Пробные трубы - ошибка значительно уменьшается при увеличении скорости воздуха Лопасти
- - имеют погрешность ± (0.От 1 до 0,2 м / с) и погрешность чувствительности от 1 до 2% от измеренного значения
- Тепловые зонды - имеют чрезвычайно малую внутреннюю погрешность ± (от 2 до 5 см / с), к которой следует добавить ошибку чувствительности от 2,5 до 5% от измеренного значения.
- Влияние точек помех : Воздух, протекающий через воздуховод, подвергается воздействию точек помех в воздуховоде (таких как изгибы), поэтому при проведении измерений следует соблюдать зазор от помех (более подробная информация в документе Testo)
- Блокировка поперечного сечения потока измерительным датчиком : сам датчик может влиять на измерения, например, датчик с диаметром 16 мм в большом воздуховоде будет иметь ограниченное воздействие, но в воздуховодах с небольшими площадями поперечного сечения, головка зонда может привести к измерению чрезмерно высоких скоростей.
- Неправильная оценка результатов измерений при использовании трубок Пито: ниже 5 м / с использование контрольных трубок ограничено, и рекомендуется проводить измерения с использованием тепловых зондов или лопастных датчиков (подробности и расчеты приведены в документе Testo).
Идеальным решением для всех измерений скорости воздуха и качества воздуха в помещении (IAQ) является серия Testo 440: 
Testo 440 может быть настроен для обеспечения бесценного и уникального инструмента для всех измерений скорости воздуха и IAQ, как показано на следующих видеороликах:
Обзор продукта Video
Ключевые особенности Testo 440 Series:
- Интуитивно-понятное структурированное меню
- Wireless - Bluetooth-зонды (простота использования без кабелей)
- Space Saving - универсальная ручка для всех зондов
- Clear Display - одновременное отображение до 3 показаний Надежность
- - внутренняя память с экспортом данных USB
Probe System Video: Демонстрирует гибкость системы датчиков, включая телескопическое удлинение:
Демонстрационное видео об измерениях объемного расхода в воздуховодах: В этом коротком видео показано, как настроить Testo 440 для формы воздуховода и типа измерения
Демонстрационный видеоролик об измерениях объемного расхода на торговых точках:
Демонстрационное видео о качестве воздуха в помещениях и уровне комфорта
Testo 440 Комплекты включают в себя:
| Описание товара | Testo Код товара | RS Stock Number |
| Testo 440 Hot Wire Kit | 0563 4400 | (176-5570) |
| Testo 440 16 мм Vane Kit | 0563 4401 | (176-5571) |
| Testo 440 Lux Kit | 0563 4402 | (176-5572) |
| Testo 440 100 мм Комплект лопастей с Bluetooth | 0563 4403 | (176-5573) |
| Testo 440 Комплект влажности с Bluetooth | 0563 4404 | (176-5574) |
| Testo 440 CO2 Kit с Bluetooth | 0563 4405 | (176-5575) |
| Testo 440 Воздушный поток ComboKit 1 с Bluetooth | 0563 4406 | (176-5576) |
| Testo 440 Воздушный поток ComboKit 2 с Bluetooth | 0563 4407 | (176-5577) |
| Testo 440 КомбоКит Комфорт для помещений с Bluetooth | 0563 4408 | (176-5579) |
| Testo 440 delta P Расход воздуха ComboKit 1 с Bluetooth | 0563 4409 | (176-5580) |
| Testo 440 delta P Расход воздуха ComboKit 2 с Bluetooth | 0563 4410 | (176-5581) |
● Расчет из Скорость звука
в Воздух и эффективная Температура ●
Важная температура воздуха и атмосферные Не имеет значения Атмосфера, не относящаяся к
Не важно давление = давление воздуха = барометрическое давление
Забудьте высоту (высоту).Думайте только о температуре на этой высоте.
| Ошибочное предположение, что скорость звука уменьшается с высоты над уровнем моря, потому что плотность воздуха уменьшается с высотой. Изменение атмосферного давления не меняет скорость звука. Только более низкая температура (!) Позволяет снизить скорость до звук на больших высотах. Скорость звука не имеет ничего общего с "уровнем моря". Для звукового давления без воздуха нет скорости звука. Скорость звука зависит почти только от его температуры. Не зависит от амплитуды звука , с частотой или с длиной волны . |
Скорость распространения или скорость звука в воздухе
| При 0 ° C ρ 0 = 1.293 кг / м 3 , Z 0 = 428 Н · с / м 3 и c 0 = 331,3 м / с При температуре 15 ° C ρ 15 = 1,225 кг / м 3 , Z 15 = 417 Н · с / м 3 и c 15 = 340 м / с При 20 ° C составляет 9009 20 = 1,204 кг / м 3 , Z 20 = 413 Н · с / м 3 и c 20 = 343 м / с При 25 ° C ρ 20 = 1.184 кг / м 3 , Z 25 = 410 Н · с / м 3 и с 25 = 346 м / с |
Плотность воздуха или плотность воздуха ρ (rho), импеданс воздуха Z , скорость звука c
на амплитуде , частоте или на длине волны звука .
Для идеального газа скорость звука зависит только от его температуры и составляет
не зависит от давления газа. Эта зависимость также относится к воздуху, в хорошем
приближение и может рассматриваться как идеальный газ.
Это сайт для звукорежиссеров и музыкантов. Мы заинтересованы в
Скорость звука воздуха (!) на Земле в местах, где акустические музыкальные инструменты
или голоса используются, как правило, в комнатах или залах. Скорость звука
атмосферные слои, как на высоте 100 км (высота), так и вблизи вакуума не
представляет интерес.
Также нас не волнует более высокое давление воздуха в автомобильных шинах.
Какая скорость звука в нашей обычной жизни?
| Используемый браузер не поддерживает Javascript. |
| Примечание для музыкантов и техников (не для профессоров физики): Скорость звука в воздухе четко меняется с температурой, немного с влажность - но , а не с давлением воздуха (атмосферное давление) и высотой. Слова «звуковое давление на уровне моря» неверны и вводят в заблуждение в случай "скорости звука". Индикация температуры, однако, составляет абсолютно необходимо. Изменение атмосферного давления не меняет звук музыкальных инструментов в концертном зале или в комнате. Это делает изменение температуры. |
| Среднее давление воздуха на уровне моря составляет 101325 Па.Тем не менее, эта информация незначительный по скорости звука. Нам всегда нужна спецификация температуры. |
| В установках СИ с сухим воздухом при 20C (68F) скорость звука c составляет 343 метра в секунду (м / с). Это также соответствует 1235 км / ч, 1125 футам в секунду (фут / с или к / с), 666 узлам, 767,3 милям в час (миль / ч или миль / ч) , 12,79 миль в минуту (миль / мин), 0,2131 миль в секунду (миль / с), Это 0.343 километра в секунду (км / с) или 20,58 километра в минуту (км / мин). Нет смысла давать скорость звука, добавляя слова в «стандартной атмосфере на уровне моря». Для получения скорости звука важна температура , а не барометрическое давление. Заявление: Статическое давление воздуха p_ и плотность ρ воздуха (плотность воздуха) пропорциональны на одном и том же температура, потому что отношение p_ / ρ всегда постоянно, на высокой горе или даже на высоте над уровнем моря. Примечание: Отношение p_ / ρ (статическое давление воздуха к плотности воздуха) действительно всегда постоянно. Формула: |
| Скорость звука |
| Это означает, что отношение p_ / ρ всегда постоянно на высокой горе, и даже на "уровне моря". Статическое атмосферное давление p, _ и плотность воздуха ρ идут всегда вместе.Соотношение остается постоянным. При расчете скорости звука забывают атмосферное давление , но посмотрите точно на очень важную температуру. Скорость звука зависит от высоты (высоты) только из-за там температура меняется. Давление зависит от температуры и косвенно от высоты. |
| Адиабатический индекс или отношение удельных плавок κ (каппа) = c p / c v = 1.402 для воздуха. Удельная теплоемкость в процессе постоянного давления = с р ; Удельная теплоемкость в процессе постоянного объема = c v Обычно мы с достаточной точностью берем формулу (уравнение) для скорости звука в воздухе в м / с против температуры ϑ (тета) в градусах Цельсия (по Цельсию):
Это дает, например, при температуре ϑ = 20 ° C скорость звука: c ≈ 331,3 + (0,6 × ϑ ) = 331,3 + (0,6 × 20) = 343,3 м / с.
Существует полезная формула (практическое правило) для получения температуры ϑ в ° C , когда вы знаете скорость звука c в воздухе (м / с). Формула: температура воздуха ϑ ≈ ( с - 331,3) / 0,6 в ° C. С помощью следующей формулы вы можете точно рассчитать скорость звука. Скорость звука в м / с; температура ϑ в ° C. |
Скорость звука против высоты и температуры?
Забудьте о высоте и заботьтесь только о температуре.
| При температуре ϑ = 0C скорость звука в сухом воздухе была определена равной c = 331.3 м / с. 0 ° C равняется 32 ° F. Точные уравнения для скорости звука и температуры: Чтобы точно рассчитать скорость звука в м / с: c = 331,3 × √ (1+ ( ϑ / 273.15)) , если используется известная температура воздуха ϑ в ° С. Чтобы точно рассчитать температуру воздуха в ° C: ϑ = 273,15 × (0,00000 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчет и преобразование: температура и скорость звука
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака × . |
| Скорость звука c зависит от температуры воздуха ϑ , а не от давления воздуха! Влажность воздуха оказывает незначительное влияние на скорость звука. Давление воздуха и плотность воздуха (плотность воздуха) пропорциональна друг другу при одинаковой температуре. Применяется всегда p / ρ = константа. rho - плотность ρ и p - звуковое давление. Поэтому давление воздуха не входит в расчет скорости звука воздуха. |
| Примечание: скорость звука одинакова и на вершине горы как на уровне моря, при условии, что там такая же температура воздуха. Можно предположить, что это верно даже на высоте 100 км. С уменьшением давления плотность воздуха уменьшается. |
При какой температуре скорость звука в два раза превышает значение 0 ° C?
| При какой температуре скорость звука 331.3 м / с (скорость звука) будет вдвое больше? Температура 819,45 ° C удвоит скорость звука до 662,6 м / с. |
| Найдите следующий ответ на вопрос: «Какова скорость звука?» Скорость звука - имеет значение температура, а не давление воздуха Плотность воздуха (плотность воздуха) ρ = давление воздуха p_ (газовая постоянная R × температура в Кельвинах) ρ = р / р × Т в кг / м 3 . Удельная газовая постоянная для сухого воздуха составляет R = 287,058 Дж / кг × K Джоуль J = Ньютон × метр = N · м и T в Кельвинах = ° C + 273,15 Атмосферное давление p 0 = 101325 Па = 1013,25 мбар = 1013,25 гПа R = 287,058 Дж / кг × K T 0 = 273.15 K при 0 ° C ρ 0 = 101325 / (287,058 × 273,15) = 1,2922 кг / м³ T 20 = 293,15 K при 20 ° C ρ 20 = 101325 / (287,058 × 293,15) = 1,2041 кг / м³ Иногда ошибочно предполагается, что давление и плотность воздуха одинаковы. Скорость звука c не является скоростью частицы v . Скорость звука против лучше называется скоростью частиц против . Скорость звука с лучше называть скоростью звука с . |
| Скорость звука называется Мах 1 Мах обычно используется для представления скорости объекта, например самолета или ракета, когда она движется со скоростью звука или кратно ей. Скорость выше Маха 1 называется сверхзвуковой скоростью. |
| Число Маха ниже 1 означает, что скорость потока ниже скорости звука - и скорость дозвуковая . Число Маха 1 означает, что скорость потока - это скорость звука, а скорость около , трансзвуковая - . Число Маха выше 1 означает, что скорость потока выше, чем скорость звука - и скорость сверхзвуковая . Более Маха № 5 называется , гиперзвуковой . «Число Маха» - безразмерное соотношение. |
| Примечание: скорость звука c не зависит от частоты и амплитуда звуковой волны и давление воздуха.Но скорость звук зависит от температуры. При температуре 819,45 мы получаем скорость звука 662,6 м / с. Это в два раза больше скорости звука, мы находимся при 0 ° C с 331,3 м. |
| Сверхзвуковая скорость имеет абсолютно не имеет ничего общего с давлением воздуха - но с температурой! Плотность воздуха ρ также не оказывает влияния, потому что отношение давления воздуха р к плотность ρ , то есть р / ρ всегда постоянная.Посмотрите на эту важную формулу:
|
Таблица (диаграмма): Воздействие температуры
Плотность воздуха, скорость звука, характеристика акустическая
Импеданс и зависимость от температуры воздуха
| Температура воздуха ϑ в ° C | Скорость звука с в м / с | Время на 1 м Δ т мс / м | Плотность воздуха ρ в кг / м 3 | Импеданс воздуха Z в Н · с / м 3 |
| +40 | 354.94 | 2,817 | 1.1272 | 400,0 |
| +35 | 351,96 | 2,840 | 1,1455 | 403,2 |
| +30 | 349,08 | 2,864 | 1,1644 | 406,5 |
| +25 | 346,18 | 2,888 | 1,1839 | 409,4 |
| +20 | 343.26 | 2,912 | 1,2041 | 413,3 |
| +15 | 340,31 | 2,937 | 1,2250 | 416,9 |
| +10 | 337,33 | 2,993 | 1,2466 | 420,5 |
| +5 | 334,33 | 2,990 | 1,2690 | 424,3 |
| 0 | 331.30 | 3,017 | 1,2920 | 428,0 |
| −5 | 328,24 | 3,044 | 1,3163 | 432,1 |
| −10 | 325,16 | 3,073 | 1,3413 | 436,1 |
| −15 | 322,04 | 3,103 | 1,3673 | 440,3 |
| −20 | 318.89 | 3,134 | 1,3943 | 444,6 |
| −25 | 315,72 | 3,165 | 1,4224 | 449,1 |
Примечание: Давление воздуха p и плотность воздуха ρ не совпадают.
В газах, чем выше скорость звука в этой среде, тем выше будет высота звука, когда вы поете.
Только из-за снижения температуры воздуха, которая уменьшается с высотой (высотой), скорость звука уменьшается.
В обычном использовании и в научной литературе скорость звука равна скорости звука или скорости звука.
Скорость звука c не следует путать со скоростью звука v , которая является скоростью отдельных частиц.
| Приблизительная скорость звука в общих материалах | |||
| Средний | Скорость звука м / с 9009/ с | ||
| Воздух, сухой при 20 ° C | 343 | 1 125 | |
| Водород при 0 ° C | 1 280 | 4 200 | |
| Вода при 15 ° C | 1 500 | 4 920 | |
| Свинец | 2 160 | 7 090 | |
| Бетон | 3 100 | 10 200 | |
| Древесина (мягкая - вдоль волокна) | 3 800 | 12 500 | |
| Стекло | 5 500 | 18 500 | |
| Сталь | 5 800 | 19 000 | |
| В данном идеальном газе скорость звука зависит только от его температуры. Скорость звука в еще сухом воздухе при температуре ϑ = 0 градусов По Цельсию с = 331,3 м / с. Это зависит от температуры и материала. Так как звук передается легко через плотно упакованные молекулы, быстрее в более плотном веществ. Таким образом, скорость звука увеличивается с жесткостью материала. |
| На частый вопрос: "Сколько стоит скорость звука?" всегда должен следовать Требование: «При какой температуре, пожалуйста?» Кто упоминает о барометрическом давлении, ему еще есть чему поучиться. |
Скорость звука и скорость звука (скорость звука)
| Скорость - это скорость изменения расстояния со временем. Скорость - это мера скорости и направления движущегося объекта. Скорость - это скорость изменения смещения со временем. Скорость - это расстояние, которое проходит объект, скорость - это измерение скорости И направления. |
| В данном идеальном газе скорость звука зависит только от его температуры.Скорость звук в неподвижном воздухе при 0 градусах Цельсия составляет 331,3 м / с. Это зависит от температуры и материал. Поскольку звук легче передается между близкими молекулами, он путешествует быстрее в более плотном веществе. Таким образом скорость звука увеличивается с жесткостью материал. |
Действительно неправильные ответы на "Yahoo! Ответы"
|
Свойства звука в воздухе, частота и длина волны
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака × . |
| При 0 ° по Цельсию скорость звука в американских учебниках составляет 331,3 м / с. При 20 ° C скорость звука тогда равна 343.21 м / с, округлые 343 м / с. При 0 ° по Цельсию скорость звука в немецких учебниках составляет 331,5 м / с. При 20 ° по Цельсию скорость звука составляет 343,42 м / с, округленная до 343 м / с. |
Скорость и скорость - разница
| Скорость - это расстояние в определенный период времени. Скорость - это мера скорости и направления движущегося объекта. Разница: скорость - это расстояние, на которое объект проходит в единицу времени. Скорость - это смещение в единицу времени. Разница: скорость является скалярной величиной - она имеет только величину и не может быть ноль. Скорость является векторной величиной - она имеет величину и направление и равна может быть ноль. |
Конвертер: Фаренгейт в Цельсия и Цельсия в Фаренгейт
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака × . |
| Звуковое давление или акустическое давление - это локальное отклонение давления от окружающей среды атмосферное давление, вызванное звуковой волной. Звуковое давление можно измерить с помощью микрофон в воздухе. Единица СИ для звукового давления p - символ Паскаля: Па. |
| НАСА говорит: Скорость звука зависит от температуры воздуха . Он меняется с высотой (высотой) только , потому что изменяющейся температуры! Атмосферное давление пропорционально плотности воздуха.1/2 = 343,24 м / с. |
| Зональный средний вертикальный профиль температуры в Атмосфера в течение июня в 45 ° северной широты Температура в зависимости от высоты (атмосферное давление) |
| Неправильное мышление: Рассчитайте скорость звука на больших высотах. Вы чувствуете предположение, что это должно быть связано с ростом. Это не правильно. Только температура имеет отношение к значению скорости звука. Там довольно холодно. |
| Звуковое давление или акустическое давление (переменные изменения давления) - это динамическое давление. Тем не менее, давление воздуха (атмосферное давление равно ) статическое давление. Динамическое звуковое давление накладывается на статическое давление воздуха |
| Примечание. Время, частота и фаза находятся близко друг к другу. Высота амплитуды не влияет на эти параметры. Амплитуда A не имеет ничего общего с частотой, длиной волны, продолжительность и скорость звука . |
.
Terminal Velocity
Объект, который падает через Атмосфера подвергается двум внешним силы. Одна сила гравитационная сила, выраженная как вес объекта. Другая сила - это Сопротивление воздуха или сопротивление объекта. Если масса объекта остается постоянной, движение объекта может быть описано Второй закон движения Ньютона, Сила F равна массе м. В раз ускорение a :
F = m * a
которая может быть решена для ускорения объект с точки зрения чистой внешней силы и массы объект:
а = ф / м
Вес и сопротивление сил которые векторные величины.Тогда чистая внешняя сила F равна разница весом Вт и сопротивлением Д
F = W - D
Ускорение падающего объекта тогда становится:
а = (ш - д) / м
Величина сопротивления определяется уравнение сопротивления Drag D зависит от Коэффициент аэродинамического сопротивления кд , атмосферный плотность р , квадрат скорость воздуха В , и некоторая контрольная область A объекта.2 * А / 2
На рисунке вверху плотность выражена греческим символом "Rho". Символ выглядит как сценарий «р». Это стандартный символ, используемый авиационные инженеры. Мы используем "r" в тексте для простоты перевода с помощью интерпретирующего программного обеспечения.
Сопротивление увеличивается с квадрат скорости. Таким образом, когда объект падает, мы быстро достигаем условий, когда сопротивление становится равным весу, если вес маленький.Когда сопротивление равно весу, нет чистая внешняя сила на объекте и вертикальное ускорение стремится к нулю. Без ускорения, объект падает на постоянная скорость, как описано Ньютоном первый закон движения. Постоянная вертикальная скорость называется терминалом Скорость .
Используя алгебру, мы можем определить значение предельной скорости. При предельной скорости:
D = W
Cd * r * V ^ 2 * A / 2 = W
Решив для вертикальной скорости V , получим уравнение
V = sqrt ((2 * W) / (Cd * r * A)
где sqrt обозначает квадратный корень функция.Типичные значения коэффициента сопротивления приведены на отдельном слайде.
Вот калькулятор JavaScipt, который решит Уравнения, представленные на этой странице:
Выберите планету и юниты
Введите значения веса, площади и коэффициента сопротивления
Введите значение высоты или плотности воздуха
Нажмите кнопку Compute
Compute
На этой странице показан интерактивный калькулятор Java, который решает уравнения для конечной скорости падающего объекта.
Химия атмосферы и гравитационная постоянная планеты влияет на конечную скорость. Вы выбираете планету, используя кнопку выбора в левом верхнем углу. Вы можете выполнить расчеты на английском (Imperial) или метрические единицы. Вы должны указать вес или массу вашего объекта. Ты можешь выбрать для ввода либо вес на Земле, локальный вес на планете, или масса объекта. Затем вы должны указать площадь поперечного сечения и перетаскивания коэффициент.Наконец, вы должны указать плотность атмосферы. Мы включили модели изменения плотности атмосферы с высотой для Земля и Марс в калькуляторе. Если у вас есть подходящие условия теста, нажмите красную кнопку «Вычислить», чтобы рассчитать конечную скорость.
Вы можете скачать собственную копию этого калькулятора для использования в автономном режиме. Программа предоставляется как TermVel.zip. Вы должны сохранить этот файл на жестком диске и «Извлечь» необходимые файлы из TermVel.застежка-молния. Нажмите на "Termvcalc.html" запустить браузер и загрузить программу.
Когда вы приобрели некоторый опыт работы с терминальным калькулятором скорости и знакомы с переменными и операцией, вы можете запустить простая версия программы он-лайн. Простая версия содержит только калькулятор и нет инструкции и он загружается быстрее, чем версия, указанная выше.
Уведомление В этом калькуляторе вы должны указать коэффициент сопротивления.Значение коэффициента сопротивления зависит от форма. объекта и на эффекты сжимаемости в потоке. Для потока воздуха рядом и быстрее, чем скорость звука, коэффициент аэродинамического сопротивления значительно увеличен из-за формирование ударные волны на объекте. Так что будьте очень осторожны при интерпретации результатов с большими конечные скорости. Если ваш коэффициент сопротивления включает сжимаемость эффекты, то ваш ответ правильный.Если ваш коэффициент сопротивления была определена на низких скоростях, и конечная скорость очень высока, вы получаете неправильный ответ, потому что ваш коэффициент сопротивления не включает эффекты сжимаемости.
Уравнение конечной скорости говорит нам, что объект с большая площадь поперечного сечения или высокий коэффициент сопротивления падает медленнее, чем объект с небольшой площадью или низким коэффициентом сопротивления. большая плоская тарелка падает медленнее, чем маленький шарик с таким же вес.Если у нас есть два объекта с одинаковой площадью и перетащите коэффициент, как две сферы одинакового размера, более легкий объект падает медленнее. Это, кажется, противоречит выводам Галилея о том, что все свободно падающие предметы падают на тот же показатель с равным сопротивлением воздуха. Но принцип Галилея только применяется в вакууме, где есть сопротивление воздуха NO и сопротивление равно нулю.
Мы также разработали простую симуляцию падающего объекта, чтобы помочь Вы изучаете эту интересную физическую проблему.Программа называется DropSim и доступен бесплатно на этом интернет сайт.
Деятельность:
Экскурсии
- Падающие объекты:
Navigation ..
- Руководство для начинающих Домашняя страница
