Calculadora de velocidade do ar comprimido

O Comprimido Velocidade do ar Calculadora é uma ferramenta usada para determinar a velocidade do ar que flui através de um tubo ou duto com base nas diferenças de pressão e no ar densidade. É essencial para otimizar o projeto e a operação de sistemas pneumáticos, garantindo a segurança e melhorando eficiência. Esta calculadora simplifica os cálculos complexos necessários para determinar a velocidade do ar em aplicações do mundo real.

Por que isso é importante?

Entender a velocidade do ar comprimido é crucial para o desempenho e a segurança do sistema. Altas velocidades podem causar turbulência, quedas de pressão e desgaste em tubulações, enquanto baixas velocidades podem levar a ineficiências. Esta calculadora garante velocidade precisa medições, ajudando engenheiros a projetar sistemas eficazes e solucionar problemas.

Fórmula da Calculadora de Velocidade do Ar Comprimido

A Calculadora de Velocidade do Ar Comprimido usa a seguinte fórmula:

Variáveis

1. v: Velocidade do ar comprimido (metros por segundo).
2. ΔP: Diferença de pressão que impulsiona o fluxo (P₁ - P₂), em Pascal.
3. ρ: Densidade do ar (quilogramas por metro cúbico, kg/m³).

Etapas para calcular

1. Calcular a diferença de pressão (ΔP):
   ΔP = P₁ - P₂
   • P₁ = pressão absoluta a montante (Pascal).
   • P₂ = pressão absoluta a jusante (Pascal).
2. Determinar a densidade do ar comprimido (ρ):
   Use a lei dos gases ideais para calcular densidade do ar:
   ρ = P / (R × T)
   • P = pressão absoluta do ar (Pascal).
   • R = constante específica dos gases para o ar (287 J/kg·K).
   • T = temperatura absoluta do ar (Kelvin).
3. Substituir na fórmula da velocidade:
   Use os valores calculados de ΔP e ρ na fórmula v = √(2 × ΔP / ρ).

Tabela pré-calculada para cenários comuns

Abaixo está uma tabela que fornece velocidades de ar pré-calculadas para cenários típicos em sistemas pneumáticos:

Diferença de pressão (ΔP, Pascal)	Temperatura do Ar (°C)	Densidade do ar (kg/m³)	Velocidade (m/s)
500	25	1.17	29.2
1000	25	1.17	41.3
2000	30	1.15	57.9
5000	40	1.10	95.5

Esta tabela fornece uma referência rápida para engenheiros e técnicos, economizando tempo em cálculos manuais.

Exemplo de calculadora de velocidade do ar comprimido

Cenário

Calcule a velocidade do ar comprimido fluindo através de um cano com uma diferença de pressão de 2000 Pascals. A temperatura do ar é 30°C, e a pressão absoluta a montante é 1.5 bar.

Cálculo passo a passo

1. Converter temperatura para Kelvin:
   T = 30 + 273.15 = 303.15 K
2. Calcular a densidade do ar (ρ):
   P = 1.5 bar = 1.5 × 10⁵ Pascal
   R = 287 J/kg·K
   ρ = P / (R × T) = (1.5 × 10⁵) / (287 × 303.15) ≈ 1.71 kg/m³
3. Determinar a diferença de pressão (ΔP):
   ΔP = 2000 Pascal
4. Aplique a fórmula da velocidade:
   v = √(2 × ΔP / ρ)
   v = √(2 × 2000 / 1.71)
   v ≈ √(2339.18) ≈ 48.37 m/s

Assim, a velocidade do ar comprimido é de aproximadamente 48.37 m/s.

Perguntas frequentes mais comuns