Gli ugelli sono dispositivi meccanici che vengono utilizzati per controllare il flusso o le caratteristiche dei fluidi. Ugelli possono venire in molte forme diverse e forme; ad esempio, ugelli possono essere utilizzati per aumentare la Spinta su un razzo o per controllare la quantità di fluido rilasciato da un tubo in un determinato periodo di tempo. Ci possono essere molte forze e momenti che gli ugelli sono soggetti a; Tuttavia, i principi di calcolo di queste forze e momenti possono essere relativamente semplici.
Istruzioni
Calcolo delle forze che agiscono su un ugello
• Disegnare un diagramma di corpo libero, etichettatura di tutte le forze che potenzialmente agiscono sull'ugello. Ad esempio, su un ugello orizzontale rilasciando un fluido in atmosfera, ci sono due forze opposte: la forza dovuto il fluido da una direzione e la forza dovuta alla pressione atmosferica all'esterno dell'ugello dalla direzione opposta.
• Determinare i valori delle forze con etichettate. Nell'esempio, ci sono due forze da considerare. La forza del fluida è determinata dividendo la pressione del liquido dalla zona dell'ugello di apertura. Ad esempio, si supponga la pressione manometrica..--cioè, la pressione alla pressione atmosferica..--è di 3 bar, o equivalenti a 300.000 Pascal, un'unità di misura per pressione, soggette a un'area di 3 metri al quadrato (m ^ 2). La forza che agisce sull'ugello è quindi 100.000 Newton o N, l'unità di misura per forza.
La forza dovuta alla pressione atmosferica è pari a zero, poiché si misura la pressione del fluido rispetto alla pressione atmosferica.
• Calcolare la forza risultante. Nel nostro esempio, la forza risultante è trovata sottraendo la forza dal fluido dalla forza atmosferica; in particolare, sottraendo 100.000 N da 0 N ottiene 100.000 N. Questa è la forza che agisce sull'ugello.
Calcolare il momento sull'ugello
• Disegnare un diagramma di corpo libero e determinare le forze che agiscono sull'ugello come prima. Ad esempio, si supponga che la forza risultante è 150 N.
• Etichettare le dimensioni dell'ugello e tubo e la posizione su che delle forze agiscono. Si supponga, ad esempio, che viene applicata una forza completamente in verticale sull'ugello 2 metri dall'inizio dell'ugello.
• Calcolare il momento moltiplicando la distanza alla quale la forza agisce sull'ugello dalla forza. In questo esempio specifico, moltiplicando 150 N da 2 m risultati a 300 metri di newton, l'unità di misura per momenti. Questo è il momento che agisce sull'ugello.