Lưu lượng dòng chảy

Bản mẫu:Infobox physical quantity {{#invoke:Sidebar |collapsible | bodyclass = plainlist | titlestyle = padding-bottom:0.3em;border-bottom:1px solid #aaa; | title = Nhiệt động lực học | imagestyle = display:block;margin:0.3em 0 0.4em; | image = | caption = Động cơ nhiệt Carnot cổ điển | listtitlestyle = background:#ddf;text-align:center; | expanded =

| list1name = các nhánh | list1title = Các nhánh | list1 = Bản mẫu:Flatlist

• Cổ điển
• Thống kê
• Hóa học
• Nhiệt động lực học lượng tử

• Cân bằngBản mẫu:\Không cân bằng

| list2name = định luật | list2title = Nguyên lý | list2 = Bản mẫu:Flatlist

• Không
• Một
• Hai
• Ba

| list3name = hệ | list3title = Hệ thống nhiệt động | list3 =

• Hệ vật lý kín

Bản mẫu:Thanh bên

| list4name = thuộc tính hệ | list4title = Thuộc tính hệ

| list4 =

Note: Biến số liên hợp in italics

Bản mẫu:Thanh bên

| list5name = vật liệu | list5title = Tính năng vật liệu | list5 =

• Property databases

Nhiệt dung riêng	$c=$	$T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$
Độ nén	$\beta =-$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$
Độ giãn nở nhiệt	$\alpha =$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$

| list6name = phương trình | list6title = Phương trình | list6 = Bản mẫu:Flatlist

• Định lý Carnot
• Định lý Clausius
• Fundamental relation
• Phương trình trạng thái khí lý tưởng

• Quan hệ Maxwell
• Onsager reciprocal relations
• Phương trình Bridgman
• Table of thermodynamic equations

| list7name = Thế nhiệt động | list7title = Thế nhiệt động | list7 = Bản mẫu:Flatlist

• Năng lượng tự do
• Entropy tự do

| list8name = lịch sử/văn hóa | list8title = Bản mẫu:Hlist | list8 =

Bản mẫu:Thanh bên

| list9name = nhà khoa học | list9title = Nhà khoa học | list9 = Bản mẫu:Flatlist

• Bernoulli
• Boltzmann
• Carnot
• Clapeyron
• Clausius
• Carathéodory
• Duhem
• Gibbs
• von Helmholtz
• Joule
• Maxwell
• von Mayer
• Onsager
• Rankine
• Smeaton
• Stahl
• Thompson
• Thomson
• Waterston

| below = Sách

}} Trong vật lý và kỹ thuật, cụ thể là động lực học chất lỏng (fluid dynamics), lưu lượng thể tích (còn được gọi là tốc độ dòng thể tích, tốc độ của dòng chất lỏng, hoặc tốc độ khối) là thể tích chất lỏng trôi qua trong một đơn vị thời gian; thường nó được biểu thị bằng ký hiệu Bản mẫu:Mvar (đôi khi Bản mẫu:Mvar).Đơn vị SI là mét khối trên giây (m3 / s). Một đơn vị khác được sử dụng là centimet khối trên phút tiêu chuẩn (SCCM).

Trong phép đo thủy lực, nó được gọi là dòng thải (thủy văn).

Trong các đơn vị đo lường và đơn vị đo lường theo thông lệ của Hoa Kỳ, tốc độ dòng chảy thể tích thường được biểu thị bằng feet khối trên giây (ft³/s) hoặc gallon trên phút (theo định nghĩa của Mỹ hoặc theo hệ Anh).

Lưu lượng thể tích không nên nhầm lẫn với thông lượng thể tích, như được định nghĩa bởi định luật Darcy và được biểu thị bằng ký hiệu Bản mẫu:Mvar, với đơn vị là m³/(m²·s). Sự tích hợp của một thông lượng trên một khu vực tạo ra lưu lượng dòng chảy.

Định nghĩa cơ bản

Lưu lượng dòng chảy Q được định nghĩa bởi giới hạn:

$Q=\dot{V}=\lim {\mathrm{\backslash limits}}_{\mathrm{\Delta }t\to 0}\frac{\mathrm{\Delta }V}{\mathrm{\Delta }t}=\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}t}$

nghĩa là thể tích của chất lỏng Bản mẫu:Mvar chảy qua một bề mặt trong một đơn vị thời gian Bản mẫu:Mvar.

Bởi vì nó chỉ làm đạo hàm của thể tích nên lưu lượng là một đại lượng vô hướng. Sự thay đổi thể tích là lượng dòng chảy qua ranh giới trong một khoảng thời gian, không đơn giản là lượng thể tích ban đầu ở ranh giới trừ lượng thể tích cuối cùng ở ranh giới, bởi vì sự thay đổi về lưu lượng chảy qua một diện tích sẽ bằng không cho dòng chảy ổn định.

Định nghĩa hữu ích

Lưu lượng dòng chảy cũng có thể được định nghĩa bằng:

$Q=𝐯\cdot 𝐀$

trong đó:

• Bản mẫu:Math = vận tốc dòng chảy
• Bản mẫu:Math = Tiết diện diện tích vectơ/bề mặt

Phương trình trên chỉ đúng với tiết diện dẹt, phẳng. Nói chung, khi bao gồm các bề mặt cong, phương trình trở thành tích phân mặt:

$Q=\underset{A}{\iint }𝐯\cdot \mathrm{d}𝐀$

Đây là định nghĩa sử dụng trong thực hành. Diện tích cần để tính lưu lượng dòng chảy là thực hoặc ảo, phẳng hoặc cong, tiết diện hoặc bề mặt. Diện tích vectơ là sự kết hợp của độ lớn của diện tích mà dòng chảy qua, Bản mẫu:Mvar, và vectơ đơn vị vuông góc với diện tích, Bản mẫu:Math. Mối quan hệ là Bản mẫu:Math.

Lý do sử dụng tích có hướng là: thể tích dòng chảy duy nhất chảy qua tiết diện vuông góc với diện tích, nghĩa là song song với đơn vị vuông góc. Công thức là:

$Q=vA\cos \theta$

trong đó Bản mẫu:Mvar là góc giữa đơn vị vuông góc Bản mẫu:Math và vectơ vận tốc Bản mẫu:Math của dòng chảy. Lưu lượng chảy qua tiết diện được giảm với hệ số Bản mẫu:Math. Khi Bản mẫu:Mvar tăng lên lưu lượng chảy qua giảm. Dòng chảy mà tiếp tuyến với diện tích, nghĩa là vuông góc với đơn vị vuông góc, không chảy qua phần diện tích này. Nó xảy ra khi Bản mẫu:Math và vì vậy lưu lượng dòng chảy bằng không:

$Q=vA\cos \left(\frac{\pi }{2}\right)=0$

Những kết quả này bằng với tích có hướng giữa vận tốc và hướng vuông góc với diện tích,

Khi lưu lượng khối được tính, và khối lượng riêng được cho làm hằng số, nó là một cách dễ dàng để có $Q$.

$Q=\frac{\dot{m}}{\rho }$

trong đó:

• Bản mẫu:Mvar = lưu lượng khối (kg/s).
• Bản mẫu:Mvar = khối lượng riêng (kg/m³).

Đơn vị

• m³/s
• m³/h
• m³/ngày đêm
• cfs (cubic feet per second)