ما هي معادلة معدل التدفق؟
يقيس معدل التدفق الحجمي كمية المائع التي تمر عبر نقطة معينة في وحدة الزمن. وتُحسب هذه الكمية بقسمة حجم المائع على الزمن الذي استغرقه لاجتياز تلك النقطة، وفق المعادلة: $$Q = \frac{\text{Volume (V)}}{\text{Time (t)}}$$. وهي علاقة فيزيائية عامة تنطبق على الماء في الأنابيب، والوقود عبر المضخات، والهواء في مجاري التهوية، وعلى أي مائع يمكن قياسه بدلالة الحجم والزمن.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخِل حجم المائع المتدفق، واختر وحدته (لتر أو متر مكعب أو جالون أمريكي)، ثم أدخِل الزمن المنقضي ووحدته (ثانية أو دقيقة أو ساعة). تعرض الحاسبة معدل التدفق بالوحدات التي أدخلتها، كما تحوّله إلى أربع وحدات هندسية شائعة الاستخدام: لتر في الثانية (L/s)، ولتر في الدقيقة (L/min)، ومتر مكعب في الساعة (m³/h)، وجالون أمريكي في الدقيقة (GPM).
مثال محلول
لنفترض أن دلوًا جمع 100 لتر من الماء خلال 5 دقائق. يكون معدل التدفق بالوحدات المُدخَلة $$100 \div 5 = 20\ \text{لتر/دقيقة}$$. وبالتحويل: 100 لتر خلال 300 ثانية تساوي 0.3333 لتر/ثانية، أي 20 لتر/دقيقة، و1.2 متر مكعب/ساعة، ونحو 5.28 جالون/دقيقة.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات المستخدمة لمعدل التدفق؟ تصلح أي وحدة تعبّر عن الحجم لكل زمن. والوحدات الأكثر شيوعًا في النظام الدولي هي م³/ث ولتر/ث، بينما يُستخدم م³/ساعة والجالون/دقيقة على نطاق واسع في هندسة المياه وأنظمة التكييف والتدفئة (HVAC). يُذكر أن الجالون هنا هو الجالون الأمريكي (US gallon) الذي يختلف عن الجالون الإمبراطوري المستخدم في بعض الدول.
كيف أحسب الزمن انطلاقًا من معدل التدفق؟ أعِد ترتيب المعادلة لتصبح \(t = \frac{V}{Q}\). فمثلًا يستغرق ملء خزان سعته 600 لتر بمعدل 20 لتر/دقيقة مدة 30 دقيقة.
هل هذا هو معدل التدفق الكتلي؟ لا. هذا معدل تدفق حجمي. أما معدل التدفق الكتلي \(= \text{الكثافة} \times \text{معدل التدفق الحجمي}\)، لذا اضرب القيمة في كثافة المائع إذا أردت النتيجة بوحدة كجم/ث.
