流體力學
體積流率
體積流率衡量每秒有多少流體(以體積計)通過某一點。它就是水龍頭開關真正控制的量、浴缸注滿的快慢,或一條河所輸送的水量。它回答一個簡單的問題:流體被輸送得多快,以每秒幾公升或幾立方公尺來計?
精確地說,體積流率 Q 是通過某選定截面的流體體積 V,除以所花的時間 t:Q = V / t。它的國際單位是每秒立方公尺(m^3/s),不過日常生活中常用每秒公升或每分鐘公升。還有一個很有用的第二形式:若流體以速率 v 通過截面積為 A 的管子,則 Q = A × v,因為在一秒內流體掃過一段長度為 v、截面為 A 的「柱體」。這正是連續方程式沿著管子保持不變的那個量。
體積流率是水管工程、灌溉、呼吸和血液循環的日常語言。一個要分清楚的誠實區別:體積流率不等於質量流率。若兩股水流的密度不同,它們可以每秒帶著相同的立方公尺數,卻帶著很不同的質量,因為質量流率是密度乘以體積流率,rho × Q。對不可壓縮的液體,兩者同升同降;但對密度會改變的氣體,它們可能分道揚鑣。
水以 2 m/s 通過面積 0.005 m^2 的管子。體積流率是 Q = A v = 0.005 × 2 = 0.01 m^3/s,也就是每秒 10 公升,約 20 秒就能注滿一個 200 公升的水箱。
體積流率是面積乘以速率,也就是每秒輸送的流體體積。
體積流率(m^3/s)不等於質量流率(kg/s)。兩者相差一個流體密度,對於密度會改變的氣體,它們不一定同步變化。
又称
另见