容器充气时间计算公式quan教程文件
潜水气瓶时间计算公式
潜水气瓶时间计算公式潜水是一项受欢迎的水下活动,让人们有机会探索海洋世界的神秘之处。
在进行潜水之前,潜水员需要对自己的潜水气瓶进行合理的计划和管理,以确保他们在水下的安全和舒适。
潜水气瓶时间计算公式是潜水员在潜水前必须了解的重要知识之一。
潜水气瓶时间计算公式是用来计算潜水员在水下能够呼吸的时间。
潜水气瓶通常装有压缩空气或氧气,潜水员通过气瓶中的气体来呼吸。
潜水气瓶时间计算公式可以帮助潜水员确定他们在水下的停留时间,以便他们可以在气瓶耗尽之前返回水面。
潜水气瓶时间计算公式的基本原理是根据潜水员的气瓶容量、潜水深度和潜水速度来计算潜水时间。
下面是潜水气瓶时间计算公式的详细解释:潜水气瓶时间 = (气瓶容量÷每分钟气体消耗量) × (1 (深度÷ 33))。
在这个公式中,气瓶容量是指气瓶中气体的总容量,通常以升为单位。
每分钟气体消耗量是指潜水员在水下每分钟消耗的气体量,通常以升/分钟为单位。
深度是指潜水员在水下的深度,通常以米为单位。
33是一个常数,代表每增加10米深度所需要增加的气体量。
通过这个公式,潜水员可以根据气瓶容量、潜水深度和潜水速度来计算自己在水下的停留时间。
这个公式可以帮助潜水员合理安排潜水计划,避免在水下气瓶耗尽之前出现危险情况。
除了潜水气瓶时间计算公式,潜水员在进行潜水之前还需要了解一些其他重要知识。
首先,潜水员需要了解潜水的基本原理和技巧,以及如何正确使用潜水装备。
其次,潜水员需要了解潜水中可能遇到的危险和应对方法,以确保自己在水下的安全。
最后,潜水员需要了解潜水的规则和限制,以遵守当地的潜水法规和规定。
在潜水过程中,潜水员还需要密切关注气瓶中的气体消耗情况。
如果潜水员发现气瓶中的气体快要耗尽,他们需要尽快返回水面,以避免在水下气瓶耗尽时出现危险情况。
潜水员还需要在水下保持冷静和放松,以减少气体消耗量,延长潜水时间。
除了潜水气瓶时间计算公式,潜水员在潜水过程中还需要了解如何应对潜水中可能遇到的突发情况。
灌气问题公式
灌气问题公式灌气问题公式灌气问题公式计算:压缩气体假设:1、钢瓶内容积V=40L:2、压缩气体的充气压力P=12.6MPa(绝对压力)3、汇流排自动切换压力P1=1.1MPa(绝对压力)4、不考虑管路的容积;5、气体体积变化时温度不变。
计算公式V1=VP/P1–VV0=V1P1/P0式中:V1——压力为P1时的可用气体容积(L);P0——标准大气压,绝对压力近似为0.1MPa;V0——压力为标准大气压的可用气体容积(L)。
计算结果:V1=40×12.6/1.1-40=418.18LV0=418.18×1.1/0.1=4600L一、液态二氧化碳医用液态二氧化碳钢瓶标准充装系数为0.6Kg/L。
40升钢瓶一般只装16~18Kg液态二氧化碳。
液态密度为1041.07Kg/m3。
气化温度为31℃。
饱和蒸汽压力为7.39MPa。
当温度上升到54℃时,钢瓶压力可达15MPa。
标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.977g/L。
假设:1、钢瓶内容积V=40L;2、充装量18Kg;3、汇流排自动切换压力P1=1.1MPa(绝对压力);4、不考虑管路的容积;5、气体体积变化时温度不变。
计算公式:18Kg液态二氧化碳汽化生成的标准气体体积:V3=18000/1.977=9105L汇流排切换时,钢瓶内残留气体换算成标准气体的体积:V4=VP1/P0=40×1.1/0.1=440L压力为标准大气压的可用气体容积:V0=V3-V4=8665L二、液态笑气笑气也可以液态的形式储存于钢瓶中。
其存储压力为其饱和蒸汽压(-20℃时为1834kPa;0℃时为3171kPa;20℃时为5168kPa)。
当温度为-88.33℃、压力为101.325kPa时,液体密度为1281.5kg/m3。
当充装系数≤0.5Kg/L时,40升钢瓶最多可装20Kg 液态笑气。
标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.978g/L。
液气压传动与控制 流体力学基础(2.6.1)--充、放气温度与时间的计算液压的冲击和气穴
第二章 流体力学基础液气压传动的工作介质流体静力学气体状态方程流体动力学液压系统的压力损失孔口及缝隙的流量压力特性充、放气温度与时间的计算2.7 充、放气温度与时间的计算 在气压传动和液压传动的蓄能器中都要进行充气。
充气的过程进行较快,热量来不及与外界交换。
故,充气过程一般都只是绝热过程。
一、充气温度与时间的计算2121(1)sk T T p k p ⋅=+-T 2 —— 气罐充气结束时的绝对温度;T s —— 气源的绝对温度;p 1 —— 气罐充气前的初始压力;p 2 —— 气罐充气结束时的压力;k —— 绝热系数;T 1 —— 气罐充气前的绝对温度; 当气源与被充气罐的温度均为室温,即 T s =T 1 时:12121(1)k T T p k p ⋅=+- 充气结束后,气罐壁散热,罐内气体温度降至室温,为一等容过程:1122T p p T =⋅ 气罐充到气源压力时,所需的时间 是:[]11.285(/)s t p p τ=-⋅612735.21710V kA T τ-=⨯⋅⋅ τ——充气与放气的时间常数。
p s —— 气源的压力;p 1 —— 气罐内的初始压力;气罐充气时的压力-时间特性曲线二、放气温度与时间的计算 罐内初始压力:p 1,T 1;排气后的压力↓p 2,温度↓T 2。
11212()k k p T T p -=⋅ 放气至p 2立即关闭阀门。
停止放气后,T 升至室温,为一等容过程。
1122T p T p =1111222()10.945()1 1.893k k k k aa p p k t k p p τ--⎧⎫⎡⎤⎪⎪=⋅-+⋅⎨⎬⎢⎥-⎪⎣⎦⎪⎭⎩ 放气终了时间为:1.893p a ——临界值p 1 —— 容器内初始绝对压力;p a —— 放气出口处的大气压力;p>1.893p a ,气流为声速流动;P<1.893p a ,气流为亚声速流动;气罐放气时的压力-时间特性曲线2.8 液 压 冲 击 和 气 穴一、液压冲击 液压系统中,由于某一工作元件状态突然改变而引起(局部)油压瞬时急剧上升,产生很高的压力峰值,出现冲击波的传递过程。
容器抽真空的理论抽气时间计算
容器抽真空的理论抽气时间输入已知数
泵极限真空度(KPa)泵抽气速率( 升/分钟)容器体积(升)
30480500
输入自变量:容器内欲达到的真空度=50
结果:理论抽气时间 t =79.18422522
说明及注意事项:
1、真空度数值均为绝对压力值,数值越小表面越接近理论真空!
2、泵的抽气速率应输入泵的平均流量值。
3、计算结果为理论值,仅供参考!
4、根据我公司产品特性,计算公式作了简化。
用此表计算
其它品牌真空泵所产生的错误,我公司不负任何责任!
理论抽气时间 t秒 = -60*V容器体积(升) *(LN((容器内欲达到的真空度KPa--泵极限真空度KPa)/(101-泵极限真空度KPa)))/ 泵抽气速率升/分钟 LN----自然对数,即以e (2.71828182845904)为底的对数
(KPa)
(秒)
)))/ 泵抽气速率升/分钟。
气罐打满时间计算修订稿
气罐打满时间计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]经常有客户问我们,买一台,把一个立方罐子打满需要多长时间。
在回答这个问题之前,首先我们来了解下什么是空压机排气量,这个参数在空压机的行业标准是指:一个标准大气压下的产气量,比方说的空压机,铭牌注明的产气量是3立方,指得就是每分钟能生产3个标准气压,通俗地说就是3标方,了解了这些我们就可以举一反三:15KW(立方,8公斤的空压机)将立方的储气罐从一个标准大气压打到8个标准大气压所需的时间应该为*8)/=分钟;(立方,8公斤的空压机)将立方的储气罐从一个标准大气压打到8个标准大气压所需的时间应该为*8)/3=4分钟;37KW(立方,8公斤的空压机)将立方的储气罐从一个标准大气压打到8个标准大气压所需的时间应该为*8)/=分钟,打个比方,您采购的是一台37KW,8公斤压力,产气量为立方的螺杆空压机和一台立方容积的储气罐,我们在将压力的上限设定为8公斤,下限设定为6公斤后,早晨上班,这时储气罐里的气压为零,空压机冷机起动,按照上面的公式推算,应该是87秒钟可以把储气罐打到6公斤的压力,116秒钟可以把储气罐打到8公斤的压力,如果后面的生产设备没有用气,也没有漏气点,那么空压机自然而然就开始卸载;如果这时你们只有某一台小设备在用气,耗气量只有立方,那么立方的储气罐,从8公斤降到6公斤有3个标方的压缩空气,可以保证这台设备使用10分钟左右的时间,而空压机从6公斤压力加载加压到8公斤则只需要29秒钟就可以了。
下表列出常规机型将立方储气罐加压到各个压力所需的时间机型加载到6公斤所需时间加载到7公斤所需时间加载到8公斤所需时间15KW,立方/8公斤234秒274秒313秒18KW,立方/8公斤180秒210秒240秒37KW,立方/8公斤87秒102秒116秒我们只要记住立方,耐压8公斤的储气罐,每降低一公斤压力,就相当于消耗掉标方的压缩空气,您可以根据你们生产上各个用气设备计算出每分钟总耗气量,大致可以算出采购哪个型号的空压机比较合适了。
气罐充气计算
气罐充气计算近年来,气罐充气计算在工业领域中越来越受到重视。
气罐作为气体储存的装置,广泛应用于石油化工、制药、食品加工等行业。
正确的气罐充气计算可以确保气罐的安全使用,避免发生意外事故。
本文将详细介绍气罐充气计算的方法和步骤。
一、气罐充气计算的背景在进行气罐充气计算之前,我们首先需要了解一些基本的背景知识。
气罐的容积是指气罐内部可以存放的气体体积,通常以立方米或升为单位。
气罐的工作压力是指气罐内部的气体压力,通常以帕斯卡为单位。
气罐的设计压力是指气罐的最大允许工作压力,通常以帕斯卡为单位。
二、气罐充气计算的方法气罐充气计算的方法一般可以分为以下几个步骤:1. 确定气罐的容积和设计压力:根据实际需求和工艺要求,确定气罐的容积和设计压力。
2. 确定气体的性质:根据所需气体的性质,确定气体的摩尔质量、气体常数等参数。
3. 确定气体的充气量:根据气罐的容积和设计压力,计算气体的充气量。
充气量可以通过以下公式计算:充气量 = 气罐容积 / 气体的摩尔质量 * 气体的设计压力 / 气体的气体常数4. 确定充气时间:根据气罐的充气量和气体流量,计算充气时间。
充气时间可以通过以下公式计算:充气时间 = 充气量 / 气体流量5. 确定充气压力:根据气罐的设计压力和充气时间,计算充气压力。
充气压力可以通过以下公式计算:充气压力 = 气体的设计压力 + 气体流量 / 充气时间三、气罐充气计算的注意事项在进行气罐充气计算时,需要注意以下几个事项:1. 确保气罐的设计压力大于充气压力,以确保气罐的安全使用。
2. 确保气体流量的准确测量,以确保充气时间的准确计算。
3. 在计算气罐充气量时,需要考虑气体的摩尔质量和气体常数等参数,以确保充气量的准确计算。
4. 在进行气罐充气计算时,需要根据实际情况进行调整,以满足不同工艺要求和安全要求。
四、总结通过本文的介绍,我们了解了气罐充气计算的方法和步骤。
正确的气罐充气计算可以确保气罐的安全使用,避免发生意外事故。
(整理)真空系统抽气时间的计算
真空系统抽气时间的计算来源:中华真空设备网 | 日期:2007-6-121.真空系统的抽气方程真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。
我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。
那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面:(1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm3,抽气初始压强为Po Pa,则容器内原有的大气量为VPPa·m3;(2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放气,单位时间内的放气流量可以用QfPa·m3/s来示;实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。
所以总的表面放气流量Qf为式(49)。
(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以QsPa·m3/s 表示。
渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。
气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。
氦分子能透过玻璃。
氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。
一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。
但是所有的隋性气体都不能透过金属。
除了有选择性之外,渗透气流量Qs还与温度、气体的分压强有关。
在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量Qs是个微小的定值。
(4)液体或固体蒸发的气体流量QZPa·m3/s。
空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。
在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。
当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。
(5)大气通过各种真空密封的连接处,通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量QL Pa·m3/s。
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容器充气时间计算公式q u a n真空容器充气时间计算公式真空冷冻干燥结束时,需充气取出工件。
向真空容器内充气时间的计算,真空技术网曾经给出了计算公式。
作者在利用这些公式计算充气时间时发现了不合理的现象: 充气过程开始慢、中间快、结束时慢,因此对这些公式的适用范围产生了质疑。
本文从壅塞流的角度,认为真空技术网提供的公式仅适用于亚音速充气过程,并推导出了音速充气与亚音速充气时间的计算公式、简易计算式,供大家参考、讨论。
壅塞流简介当通过阀孔向真空容器内充气时,给定气源压力为大气压,真空容器内真空度越高,流速越大,当流速达到音速时,会产生压力突变, 流速不再随真空容器内真空度的升高而增加,保持音速充气。
真空容器充气时间计算研究表明,当气源压力与真空容器内压力之比大于临界压力比时,充气过程为音速充气过程,反之则为亚音速充气过程。
对于空气,临界压力比约为1.9(1/0.525)。
真空冷冻干燥过程结束时的充气可视为气源压力为101325Pa,容器压力为0.5Pa的充气过程。
压比远大于临界压力比,因此,此充气过程为先音速充气,后亚音速充气。
容易证明,大气压下的空气通过阀孔流入真空容器时,不论真空容器内的压力如何改变,流动状态只能是粘滞流。
在粘滞流状态下,气体流经小孔的流量为式中A———充气阀孔截面积,m2Pa———大气压力,PaP2———真空容器内压力,PaK———绝热指数,取k=1.4R———气体常数,8.3143J/(K.mol)M———气体摩尔质量,kg/molT———气体温度,KQ———流量,Pa.m3/s真空状态下流量公式为式中P———容器压力,PaV———气体体积,m3t———时间,s音速充气所需时间音速充气时,充气流量为定值,由式(2)知容器压力与充气时间成线性关系。
因此可以很容易的推导出音速充气时间计算公式:式中t ———充气时压力由P0上升到P所需时间,sP0———真空容器充气前初始压力,PaP———真空容器充气后压力,PaQc———音速状态下流量,Pa.m3/s对于20℃的空气,P0= 0.5Pa可得到简易计算式:当然式(4)成立的条件是P/Pa≤0.525。
抽气充气问题公式推导温度
抽气充气问题公式推导温度
充气问题和抽气问题公式:P1*V1+P0*(N*0.3升)=P末*V末。
压强用的公式就一个克拉佩龙方程。
打气时n增加v不变引起pT变化。
抽气时n减少v不变引起pT变化。
放气时p变成外界压强v不变引起n变化。
压缩气体的温度变化如下:
一定质量的气体,在负50摄氏度下加压时完全是气态的气体,
靠外力压缩使气体体积变为一半外力对气体做功,由热力学第一定律,即如果没有热传导,则外力做功全部转化为气体的内能之增量,即气体温度是多少,而定气体压缩,不与温度直接函数关系,而是压缩做功加热传导内能改变量温度压缩为,做功更大,内能增量更多,当然温度升更。
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算1 气动系统相关计算 (1)1.1 试验用气量计算 (1)1.2 充气压力计算 (2)1.3 管径及管路数量计算 (2)1.3.1 根据流量计计算管径及管路数量 (2)1.3.2 根据减压阀计算管径及管路数量 (4)1.3.3 管径及管路数确定 (5)1.4 气管壁厚计算 (6)1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算 (6)1气动系统相关计算1.1试验用气量计算根据系统要求,最大气流量需求发生于:漏气量为 2.5m3/s(标准大气压下的气体体积)时,筒内压力充至 1.35MPa压力的时间不大于30s,并能保证持续不少于10s。
根据公式P1V1=P2V2(1)求得单位最小流量:Vmin-0.1MPa=((1.35/0.1)×(0.0675+0.01)/30)+2.5=2.539m3/s其中0.0675m3是装置密闭腔容积;0.01m3是管路容积(管路长度取20m)。
因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s(标准大气压),而系统输入压力最大为16MPa,所以气源满足系统流量要求。
后文中按照输入流量为2.6m3/s进行计算。
质量流量(Kg/h)=体积流量×密度,20℃时,标准大气压下气体密度为1.205kg/m3,即质量流量=2.6×1.205×3600=13014kg/h。
1.2充气压力计算一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍,由于系统要求的漏气量较大,初步设定充气压力为目标值的2.0倍。
本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa,即目标值为1.35MPa,充气压力为P:P=2.0×1.35=2.70MPa。
即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。
1.3管径及管路数量计算1.3.1根据流量计计算管径及管路数量流量计一般都有量程限制,如果流量过大,就必须将总气量分几路进行输送,以保证单路的输送流量符合流量计量程,根据流量计的量程计算分路数。
空气呼吸使用时间计算
空气呼吸使用时间计算
使用时间估算:T=10VP/30(分钟)
其中:V为气瓶的容积(L);P为瓶内气体的压力(MPa)。
一、简介
空气呼吸器是一种保护工人安全的重要设备,在工业领域得到了广泛应用。
然而,由于设备的特殊性质,其使用时间是一个非常重要的参数。
本文将为您介绍如何根据计算公式计算空气呼吸器的使用时间。
二、使用时间计算公式
空气呼吸器的使用时间取决于许多因素,例如容量,呼吸频率,内部风阻和含氧量。
下面是计算空气呼吸器使用时间的基本公式:使用时间(分钟)= 氧气瓶容量(升)× 压力(兆帕)÷ 呼吸罐流量(升/分)
例如,当氧气瓶容量为5L,压力为15MPa,呼吸罐流量为40L/分时,那么空气呼吸器的使用时间可以计算如下:
使用时间= 5 × 15 ÷ 40 = 1.875(小时)
三、注意事项
1. 上述公式是以恒定呼吸频率和风阻为前提得出的,因此使用时间会有所偏差。
使用时还需根据具体情况进行调整。
2. 使用时要密切注意氧气瓶的余量,在使用过程中随时补充氧气瓶,以免较短时间内耗尽氧气。
3. 提前计算好使用时间,避免在工作过程中因空气呼吸器使用时间不足而引起的安全问题。
四、结论
通过上述计算公式,您已经知道了如何计算空气呼吸器的使用时间。
在使用空气呼吸器时,特别要注意氧气瓶的余量,以确保安全。
同时,我们也希望各行各业的工作者在使用空气呼吸器时,时刻保持警惕,确保自己的安全!。
抽气时间与压强的计算演示文稿
✓ 经验系数计算法 油封机械真空泵的实际抽速S随其入口压强的降低而 降低。研究其抽速特性曲线发现,其实际抽速S与其 名义抽速Sp的近似关系是:
式中:系数K在不同压力区间的取值如表2。
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因此抽气时间的计算可用下式: 相当于把大气压到1Pa的区间分成5段,分别计算每段
如果管路的流导C远小于泵的抽速Sp,则C/ Sp的值远小于
1,此时真空系统对容器的有效抽速Se≈C,这就是说,在 这种情况下,选择多大的泵都没有用,都不能提高泵对 容器的有效抽速。
第8页,共28页。
第9页,共28页。
➢ 真空系统抽气方程
真空泵的气体负荷主要来自真空室内的各种气体,包 括:
(1)被抽容器内原有的空间大气。若容器的容积为V m3,抽气初始压强为P0 Pa,则容器内原有的空间大 气量为VP0 Pa·m3; (2)被抽容器被抽空后各种材料的放气。单位时间内 的放气流量可以用Qf Pa·m3/s来示;
的抽气时间后相加即可。
第22页,共28页。
➢ 高真空抽气时间的计算: 高真空抽气是指压强从0.5-10-5Pa范围的抽气。通常要 经过机械真空泵预抽后来进行,这时容器内的气体已经大 大减少了,而其它气源成为主要的气体负荷。这些气源包 括: (1)微漏:大气通过微小泄露通道进入真空室的气体流量 QL ,Pa·m3/s 。当漏隙一定时为常量。 (2)渗透:大气通过容器壁结构材料向真空室内扩散的 气体流量Qs ,Pa·m3/s。具有选择性,如氢气分离为原子时
变抽速两种情况
近似常抽速时抽气时间的计算 ✓ 不考虑管道影响和漏放气的抽气时间计算
油封机械泵在大气压到102 Pa范围内抽速近似为常抽速。 抽气方程为(忽略):
充气罐按标准大气压计算
充气罐按标准大气压计算
气压罐
气压罐——利用波义耳(Robert Boyle)气体定律:PV/T=n(P-压力,V-气压罐气体体积,T-温度);在一定温度下气体压力(P)与容积(V)乘积等于常数的原理,利用水压缩性极小的性质,用外力将水储存在罐内,气体受到压缩压力升高,当外力消失缩气体膨胀可将水排除。
定压系统中(变频供水、恒压供水等)aquasystem膨胀罐的选型
为避免水泵频繁启动,膨胀罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量(l/min),计算公式如下:v = k×amax×
k = 水泵的工作系数,随水泵功率不同而变化,具体见下表:p(hp) 1-2 2-4 5-8 9-12 >12
k 0.25 0.375 0.625 0.875 1
amax = 水泵的最大流量(l/min)
pmax = 水泵的最高工作压力(水泵停机时系统的压力)
pmin = 水泵的最低工作压力(水泵启动时系统的压力)
ppre = 气压罐的预充压力
v = 气压罐的体积
其中1hp(马力)= 0.735kw
例如:
一恒压供水设备水泵功率为4hp,水泵最大流量为120l/min,系
统压力低于2.2bar时水泵自动启动,系统压力达到7bar时,水泵自动停机,气压罐预充压力为2bar,该系统要选用多大的气压罐?
由上表可知:水泵功率为4hp时,k=0.375
v = k×amax×
= 0.375×120× = 80l
正好气压罐型号里面有80l的,所以直接选用vav80即可。
气体气压的计算公式
气体气压的计算公式气体气压是指单位面积上气体分子对容器壁的撞击力,是气体分子运动的结果。
其计算公式可以由动力学理论和状态方程推导得到。
根据动理论,气体分子运动是无规则的,而气体压强是由气体分子撞击容器壁产生的。
根据牛顿第二定律,一个气体分子在撞击容器壁时产生的冲量可以表示为:Δp = 2mvx其中,Δp为撞击容器壁时的冲量,m为气体分子的质量,vx 为气体分子沿着壁面法向的速度分量。
假设在单位面积上撞击的气体分子数为n,单位时间内撞击次数为Z,一个气体分子的平均冲量与撞击次数和冲量大小的乘积成正比,即:Δp = nZmvx单位时间内所有气体分子对单位面积上的撞击次数为N,即N=nZ。
所以上式可以改写为:Δp = NZmvx根据动力学理论和平均值原理,气体分子的速度服从平均速度分布,其速度分布函数为:f(v) = (m/2πkT)^1.5 * 4πv^2 * e^(-mv^2/2kT)其中,m为气体分子的质量,k为玻尔兹曼常数,T为气体的绝对温度。
假设vx方向的速度分量在区间[v,v+dv)的气体分子所占比例为f(v)dv,则单位时间内与壁面撞击的气体分子数为:n = Nf(v)dv = NZf(v)dv将f(v)代入上式,并考虑到速度分量与速率之间的关系v = vx,可以得到:n = NZ(2/mπkT)^1.5 * 4πv^2 * e^(-mv^2/2kT) dv利用密度的定义ρ = N/V,其中V为气体的体积,可以将n替换为ρV:ρV = NZ(2/mπkT)^1.5 * 4πv^2 * e^(-mv^2/2kT) dv对等式两边进行积分,积分范围为0到无穷大,可以得到:PV = NkT其中,P为气体的压强,V为气体的体积,N为气体分子的数目,k为玻尔兹曼常数,T为气体的绝对温度。
这个公式即为理想气体状态方程,也称为维尔纳尔方程。
在一定条件下,对于实际气体,也可以近似的使用该公式进行计算。
综上所述,气体气压的计算公式可以通过动力学理论和状态方程的推导得到,即PV = NkT。
瓶中的气体压强计算公式
瓶中的气体压强计算公式气体压强是指单位面积上受到的气体分子撞击的力量,通常用P表示,单位为帕斯卡(Pa)。
在瓶中的气体中,气体分子不断运动并与容器壁和其他分子发生碰撞,这些碰撞会产生压力,即气体压强。
瓶中的气体压强可以通过以下公式进行计算:P = nRT/V。
其中,P表示气体的压强,n表示气体的摩尔数,R表示气体常数,T表示气体的温度,V表示气体的体积。
首先,我们来看一下摩尔数的概念。
摩尔数是指物质的质量与摩尔质量的比值,通常用n表示,单位为摩尔(mol)。
摩尔质量是指一个物质中含有的摩尔数的质量,单位为克/摩尔(g/mol)。
在瓶中的气体中,摩尔数可以通过已知的气体质量和摩尔质量进行计算。
其次,气体常数R是一个普适常数,其数值约为8.314 J/(mol·K)。
在瓶中的气体中,气体常数可以直接使用已知的数值进行计算。
温度T是指气体的热量状态,通常用开尔文(K)为单位。
在瓶中的气体中,温度可以通过摄氏度转换为开尔文进行计算。
最后,气体的体积V是指气体所占据的空间大小,通常用升(L)为单位。
在瓶中的气体中,体积可以通过测量瓶的容积进行计算。
通过以上公式,我们可以计算出瓶中的气体压强。
在实际应用中,可以根据已知的摩尔数、气体常数、温度和体积,来计算瓶中的气体压强。
这对于工业生产、科学研究和日常生活中的气体相关实验都具有重要的意义。
除了通过公式计算气体压强外,我们还可以通过实验测量气体压强。
一种常见的方法是使用气压计来测量气体压强。
气压计是一种用来测量气体压强的仪器,通过测量气体对液体的压力来确定气体的压强。
在实验中,可以将气压计放入瓶中的气体中,然后通过读取仪器上的刻度来得到气体压强的数值。
瓶中的气体压强计算公式在化学、物理、工程等领域都具有重要的应用价值。
通过对气体压强的计算和测量,可以更好地理解气体的性质和行为,为相关领域的研究和实践提供重要的参考依据。
在工程领域,瓶中的气体压强计算公式可以用于设计和优化气体相关的设备和工艺。
氢气充装量计算公式
氢气充装量计算公式在咱们日常生活和各种工业领域中,氢气可是个相当重要的角色。
那您知道氢气充装量是怎么计算的不?这可有着一套专门的计算公式呢!先来说说氢气充装量的计算为啥重要。
就好比您去给汽车加油,总得清楚加了多少油心里才有数吧。
对于氢气充装也是一样,得知道充了多少,才能保证使用的时候不出岔子。
那这计算公式到底是啥呢?其实啊,氢气充装量等于充装压力乘以容器的容积再除以气体的摩尔体积和充装温度下的压缩因子。
您听听,是不是感觉有点晕乎?别急,咱慢慢捋捋。
给您举个例子哈。
比如说有一个氢气储罐,它的容积是10 立方米,充装时的压力是 10 兆帕,充装温度是 25 摄氏度。
这时候,咱们先得把单位统一一下。
压力要从兆帕换算成帕斯卡,1 兆帕等于 1000000 帕斯卡,所以 10 兆帕就是 10000000 帕斯卡。
气体的摩尔体积一般取22.4 升每摩尔,不过要注意单位换算,1 立方米等于 1000 升。
充装温度 25 摄氏度,对应的热力学温度就是 298 开尔文。
然后再去查这个温度下的压缩因子,假设是 0.9。
接下来咱们就可以开始计算啦。
先把容积从立方米换算成升,10 立方米就是 10000 升。
然后用 10000000 乘以 10000 除以(22.4×298×0.9),这一通算下来,就能得出这个储罐的氢气充装量啦。
您可能会问,这计算过程这么复杂,实际操作中不会出错吗?还真有可能!我就碰到过这么一回,有个新手工作人员,在计算的时候把单位弄混了,结果算出来的充装量那叫一个离谱。
后来大家一起仔细检查,才发现了这个低级错误。
所以啊,在计算氢气充装量的时候,一定要仔细仔细再仔细,一个小错误可能就会带来大麻烦。
再来说说这计算公式里的各个参数。
充装压力就像是给氢气的“推力”,压力越大,能装进去的氢气就越多。
容器的容积就好比是个“大口袋”,口袋越大,能装的东西自然也就越多。
气体的摩尔体积和压缩因子呢,则是和氢气的特性以及温度有关,它们决定了在特定条件下氢气能被压缩到什么程度。
氧气瓶使用时间计算公式
氧气瓶使用时间计算公式
潜水时使用氧气瓶是安全的有效措施,但不少潜水者都不知道该如何计算氧气瓶的使用时间,若未能正确估算氧气瓶使用时间将会带来危险。
其实,计算氧气瓶使用时间公式是相当简单的,PV(单位国际米)÷AM(容积/每分钟流量)=使用时间,下面我们来看一个具体的例子:
例如,一个10升氧气瓶流量是20升/分钟,180千帕压力容积,那么该氧气炮使用时间就是:180÷20=9分钟。
因此,用一个10升氧气瓶在180千帕压力下,可以持续潜行9分钟。
根据上述计算过程,我们可以将计算氧气瓶使用时间的公式简化如下:容积×压力÷流量=使用时间,这个公式可以用于估算任何氧气炮的使用时间,并且,通过不同流量和留存压力可以进行准确使用时间的估算。
此外,潜水者在使用氧气瓶之前,还要确保氧气瓶的压力达到正常值,氧气瓶的充气量满足潜行的时间和深度;压力超标或者损坏的氧气瓶使用会让潜水者处于异常危险的状态,因此必须提前检查氧气瓶的质量和充气量,确保能够安全的潜行。
计算潜水时使用氧气瓶的使用时间是潜水者必须掌握的技能,只有正确估算氧气瓶使用时间才能够保证潜行安全,从而满足每一次潜行的乐趣和安全感。
高压气体排空时间计算公式
高压气体排空时间计算公式在工业生产中,高压气体的使用是非常普遍的,它们被用于各种各样的应用,包括气动工具、气动系统、压缩空气系统等。
然而,由于高压气体的特性,它们在使用过程中需要经常进行排空,以确保系统的安全和稳定运行。
因此,计算高压气体排空时间是非常重要的。
高压气体排空时间的计算涉及到多个因素,包括系统的容积、压力、温度等。
一般来说,高压气体排空时间可以通过以下公式来计算:T = (V P) / (C Q)。
其中,T表示排空时间,V表示系统的容积,P表示系统的压力,C表示气体的流量系数,Q表示排空速度。
在实际应用中,这个公式可以帮助工程师和技术人员快速准确地计算出高压气体的排空时间,从而合理安排工作计划,确保系统的正常运行。
首先,我们来看一下系统的容积对排空时间的影响。
系统的容积是指系统内部的空间大小,它对排空时间有着直接的影响。
一般来说,系统的容积越大,排空时间就会越长。
这是因为在排空过程中,需要将系统内的气体全部排出,而容积越大,需要排出的气体就越多,排空时间自然就会增加。
其次,系统的压力也是影响排空时间的重要因素。
一般来说,系统的压力越高,排空时间就会越长。
这是因为在高压气体的情况下,气体分子之间的相互作用力更大,排空的难度也就更大,因此需要更长的时间来完成排空过程。
另外,气体的流量系数也是影响排空时间的重要因素。
气体的流量系数是指单位时间内通过系统的气体流量,它对排空时间也有着直接的影响。
一般来说,流量系数越大,排空时间就会越短,因为单位时间内通过系统的气体流量更大,排空的速度也就更快。
最后,排空速度也是影响排空时间的因素之一。
排空速度是指单位时间内排空的气体量,它与气体的流量系数有着密切的关系。
一般来说,排空速度越大,排空时间就会越短,因为单位时间内排空的气体量更多,排空的速度也就更快。
综上所述,高压气体排空时间的计算公式涉及到系统的容积、压力、流量系数和排空速度等多个因素。
通过合理地计算和分析这些因素,可以帮助工程师和技术人员快速准确地计算出高压气体的排空时间,从而合理安排工作计划,确保系统的正常运行。
气体充气计算Pn
气体充气计算Pn
Pn——气体在标准状态下的温度、压力
设原有气体质量为m1,被充入气体质量为m2,充气结束后储气罐中气体质量m3,则充气过程满足质量关系m1+ m2= m3……………………①
又由克拉珀龙方程,则有………………②
②代入①得,P1 V1+ P2 V2= P3 V3……………………③
(这个关系式被称为玻意耳定律方程的推论)
从而由1*6+2*9= P3*6得,充气结束后储气罐中气体压强为P3=4atm
道尔顿分压定律:在任何容器内的气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。
根据道尔顿分压定律,原有气体在充气结束后储气罐中压强与原压强相等,没有发生变化,被充入气体压强发生了变化,充气结束后储气罐中气体压强等于原有气体原压强加上被充入气体变化后的压强。
既然原有气体压强在充气过程中没有变化,我们可以只选被充入气体为研究对象:
初状态:压强P2,体积V2
末状态:压强P2,,体积V3= V1
得到P2 V2= P2,V3,从而2*9= P2,*6,P2,=3atm 又根据道尔顿分压定律,充气结束后储气罐中气体压强为P3= P1+ P2,=1atm+3atm=4atm。
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容器充气时间计算公
式q u a n
真空容器充气时间计算公式
真空冷冻干燥结束时,需充气取出工件。
向真空容器内充气时间的计算,真空技术网曾经给出了计算公式。
作者在利用这些公式计算充气时间时发现了不合理的现象: 充气过程开始慢、中间快、结束时慢,因此对这些公式的适用范围产生了质疑。
本文从壅塞流的角度,认为真空技术网提供的公式仅适用于亚音速充气过程,并推导出了音速充气与亚音速充气时间的计算公式、简易计算式,供大家参考、讨论。
壅塞流简介
当通过阀孔向真空容器内充气时,给定气源压力为大气压,真空容器内真空度越高,流速越大,当流速达到音速时,会产生压力突变, 流速不再随真空容器内真空度的升高而增加,保持音速充气。
真空容器充气时间计算
研究表明,当气源压力与真空容器内压力之比大于临界压力比时,充气过程为音速充气过程,反之则为亚音速充气过程。
对于空气,临界压力比约为1.9(1/0.525)。
真空冷冻干燥过程结束时的充气可视为气源压力为101325Pa,容器压力为0.5Pa的充气过程。
压比远大于临界压力比,因此,此充气过程为先音速充气,后亚音速充气。
容易证明,大气压下的空气通过阀孔流入真空容器时,不论真空容器内的压力如何改变,流动状态只能是粘滞流。
在粘滞流状态下,气体流经小孔的流量为
式中A———充气阀孔截面积,m2
Pa———大气压力,Pa
P2———真空容器内压力,Pa
K———绝热指数,取k=1.4
R———气体常数,8.3143J/(K.mol)
M———气体摩尔质量,kg/mol
T———气体温度,K
Q———流量,Pa.m3/s
真空状态下流量公式为
式中P———容器压力,Pa
V———气体体积,m3
t———时间,s
音速充气所需时间
音速充气时,充气流量为定值,由式(2)知容器压力与充气时间成线性关系。
因此可以很容易的推导出音速充气时间计算公式:
式中t ———充气时压力由P0上升到P所需时间,s
P0———真空容器充气前初始压力,Pa
P———真空容器充气后压力,Pa
Qc———音速状态下流量,Pa.m3/s
对于20℃的空气,P0= 0.5Pa可得到简易计算式:
当然式(4)成立的条件是P/Pa≤0.525。
对于式(4),令P=0.525Pa,就得到音速充气的总时间:
亚音速充气所需时间
对于亚音速充气过程,由式(1)可知,充气流量与真空容器内压力有关,但某一时刻,流量可视为定值,因此可用积分求取。
式(2)的微分形式可表示为:
两边定积分可求得亚音速充气时间公式为:
式中V———真空容器容积,m3
A———充气回路合成有效截面积,m2
Pc———临界压力,取0.525Pa
由式(7)可以得到20℃,101325 Pa 的空气气源亚音速充气总时间:
充气总时间
综上所述,充气时间是一个分段函数。
对于20℃,101325Pa的空气源,时间-压力关系可表示为:
真空容器从0.5Pa充气到101325Pa的时间为:
气动系统中向气罐、气缸、管路及其他执行机构充气或由其排气所需的时间及温度变化是正确利用气动技术的重要问题,计算较为烦琐,在此只列其公式以便使用。
一、充气温度与时间计算
1.充气时引起温度变化,充气后的温度为:
式中:——气源温度( K );k ——绝热指数;、——容器的开始、结束内压(Pa)。
2.充气时间
式中:——容器内的初始压力(Pa);——气源的压力(Pa);——充、放气时间常数(s)。
二、放气温度与时间计算
1.放气时引起温度变化,放气后的温度为:
式中:、——容器的开始、结束内压(Pa);——容器内初始温度(k);k ——绝热系数。
2.放气时间:
式中:——容器内的初始压力(Pa);k ——绝热系数;——充、放气时间常数(s);
——放气临界压力,值为:(Pa)。