Кіріспе
Физика және инженерлік, әсіресе сұйық динамикасында, көлемдік ағын (сонымен қатар көлемдік ағындық немесе көлемдік жылдамдық деп аталады) – бұл уақыт бірлігіне өтетін сұйықтың көлемі; әдетте ол Q (кейде ) символымен белгіленеді. Ол сұйық ағынының тағы бір негізгі түрі болып табылатын массалық ағын жылдамдығынан өзгеше. Көп жағдайда сұйық ағынының жылдамдығы туралы айтылғанда, көлемдік жылдамдық түрі көзделеді. Гидрометрияда көлемдік ағын шығын деп аталады. Көлемдік ағын жылдамдығын Дарси заңымен анықталған және q символымен белгіленген, бірліктері m3/(m2·s), яғни m·s−1 көлемдік ағынмен шатастыруға болмайды. Аумақ бойынша ағынның интегралы көлемдік ағын жылдамдығын береді. СИ жүйесіндегі бірлігі – секундына куб метр (м3/с). Тағы бір қолданылатын бірлік – минутына стандартты куб сантиметр (СККМ). АҚШ пен Ұлыбритания жүйелерінде көлемдік ағын көбінесе секундына куб фут (ft3/s) немесе минутына галлон (АҚШ немесе британдық өлшемдер) арқылы көрсетіледі. Океанографияда свердруп (символ: Sv, зивертпен шатастырмау керек) – СИ емес, ағынның метрикалық бірлігі, 1 Sv тең ; ол СИ жүйесінен туындаған бірлік – секундына куб гектометрге (символ: hm3/s немесе hm3⋅s−1) тең. Харальд Свердруптың құрметіне аталған, ол теңіз ағымдарының көлемдік тасымалдау жылдамдығын өлшеу үшін теңізтануда ғана қолданылады.
In physics and engineering, in particular fluid dynamics, the volumetric flow rate (also known as volume flow rate, or volume velocity) is the volume of fluid which passes per unit time; usually it is represented by the symbol Q (sometimes ). It contrasts with mass flow rate, which is the other main type of fluid flow rate. In most contexts a mention of rate of fluid flow is likely to refer to the volumetric rate. In hydrometry, the volumetric flow rate is known as discharge. Volumetric flow rate should not be confused with volumetric flux, as defined by Darcy's law and represented by the symbol q, with units of m3/(m2·s), that is, m·s−1. The integration of a flux over an area gives the volumetric flow rate. The SI unit is cubic metres per second (m3/s). Another unit used is standard cubic centimetres per minute (SCCM). In US customary units and imperial units, volumetric flow rate is often expressed as cubic feet per second (ft3/s) or gallons per minute (either US or imperial definitions). In oceanography, the sverdrup (symbol: Sv, not to be confused with the sievert) is a non SI metric unit of flow, with 1 Sv equal to ; it is equivalent to the SI derived unit cubic hectometer per second (symbol: hm3/s or hm3⋅s−1). Named after Harald Sverdrup, it is used almost exclusively in oceanography to measure the volumetric rate of transport of ocean currents.
Алыстыру
Тоқал көбейтіндісінің себебі мынадай: көлденең қима арқылы өтетін ағын тек қана ауданға нормаль, яғни нормаль бірлікке параллель болады. Бұл шама:
мұнда θ – бірлік нормаль мен зат элементтерінің жылдамдық векторы 'v' арасындағы бұрыш. Көлденең қима арқылы өтетін ағын cos θ көбейткішімен төмендейді. θ бұрышы ұлғайған сайын, ағынның көлемі азаяды. Ауданға тангенциалды, яғни бірлік нормальға перпендикуляр өтетін зат, аудан арқылы өтпейді. Бұл жағдайда болады, сондықтан көлемдік ағын мөлшері нөлге тең:
Бұл нәтижелер жылдамдық пен ауданға нормаль бағыт арасындағы тоқал көбейтіндісімен бірдей.
Байланысты мөлшерлер
Ішкі жанатын қозғалтқыштарда клапан ашылу диапазонында уақыт бойынша интеграл ескеріледі. Уақыт-көтеру интегралы былай беріледі:
мұнда T – бір айналымға кеткен уақыт, R – білдектің орта сызығынан білдек ұшына дейінгі арақашықтық, r – білдектің радиусы (яғни R − r – максималды көтеру), θ1 – ашылу басталатын бұрыш, ал θ2 – клапан жабылатын бұрыш (секундтар, мм, радиандар). Бұл мән клапан тамасының енімен (шеңберімен) көбейтілуі керек. Нәтижесіндегі сан әдетте цилиндрдің жұмыс көлемімен байланысты.