Diametru echivalent

Diametrul echivalent (sau diametrul hidraulic ) este definit ca diametrul unei particule sferice ipotetice care prezintă același comportament geometric, optic, electric sau aerodinamic ca o particulă reală ne-sferică. ^[1]

Această cantitate este utilizată în dinamica fluidelor pentru a evalua cantitățile caracteristice ale fenomenelor de transport (cum ar fi numărul Reynolds ) chiar și pentru particulele cu secțiuni necirculare.

Definiție matematică

În termeni matematici, diametrul echivalent este definit ca diametrul care ar avea o secțiune circulară cu același raport între perimetrul l și secțiunea S :

${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">d</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">4</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">S.</span></span>}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">L</span></span>}}}${\ displaystyle d = {\ frac {4S} {l}}}

in care:

• S = zona secțiunii de trecere.
• l = perimetru efectiv.

În cazul hidraulic, perimetrul efectiv este cel umed de fluid; în cazul termic este cel neizolat (încălzit sau răcit). Pentru o conductă cu secțiune circulară este prin definiție echivalentă cu diametrul geometric, fiind:

${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">d</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\frac{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">(</span></span>\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">4</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\pi </span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">d</span></span>}}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">4</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">)</span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\pi </span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">d</span></span>}}}${\ displaystyle d = {\ frac {\ left ({\ frac {4 \ pi d ^ {2}} {4}} \ right)} {\ pi d}}}

Pentru două țevi concentrice una în cealaltă, perimetrul umed este considerat doar acela dintre cele două țevi, dacă singurul schimb de căldură care are loc între țevile interne și externe (adică într-un mod adiabatic cu exteriorul), în timp ce suma dintre cele două circumferințe este considerată dacă există și schimb de căldură cu exteriorul. Acesta este un caz de interes considerabil, deoarece este obișnuit la schimbătoarele de căldură .

Notă

Elemente conexe

• Diametru sferic echivalent

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie