يمكن حساب معدل تدفق الماء بالجالونات في الدقيقة ، أو gpm ، بمساعدة معادلة برنولي وتحويل الوحدات الدقيق. إذا كان الضغط معروفًا بالجنيه لكل بوصة مربعة ، أو psi ، في موقعين على طول الأنبوب ، فيمكن استخدام معادلة برنولي لتحديد سرعة الماء. تنص معادلة برنولي على أن السرعة يتم تحديدها من خلال حساب فرق الضغط بين نقطتين ، والضرب في 2 ، والقسمة على كثافة الماء ، ثم أخذ الجذر التربيعي. يمكنك بعد ذلك الحصول على معدل التدفق بضرب السرعة في مساحة المقطع العرضي للأنبوب.
الخطوة 1
احسب فرق الضغط بين ضغط الخزان وخروج الأنبوب.
سيحسب هذا المثال معدل تدفق تصريف المياه من الخزان عبر أنبوب بمساحة مقطع عرضي 0.500 قدم مربع. الضغط داخل الخزان 94.0 رطل / بوصة مربعة والضغط عند الخروج هو الضغط الجوي ، أو 14.7 رطل / بوصة مربعة.
اطرح 14.7 من 94 ، وهو ما يساوي 79.3 رطل لكل بوصة مربعة.
الخطوة 2
تحويل جنيه لكل بوصة مربعة إلى جنيه لكل قدم مربع. اضرب 79.3 رطل لكل بوصة مربعة في 144 بوصة مربعة لكل قدم مربع ، أي ما يعادل 11.419 رطلاً للقدم المربع.
الخطوه 3
اضرب في 2 ما يساوي 22،838 واقسم على كثافة الماء. قسّم 22،838 على 62.4 رطل لكل قدم مكعب ، وهو ما يساوي 366.
الخطوة 4
خذ الجذر التربيعي لـ 366 ، والذي يساوي 19.1 قدمًا في الثانية.
الخطوة الخامسة
اضرب السرعة - 19.1 قدمًا في الثانية - في مساحة المقطع العرضي للأنبوب - 0.5 قدم مربع - والتي تساوي 9.57 قدمًا مكعبًا في الثانية.
الخطوة 6
حوّل قدمًا مكعبة في الثانية إلى جالون لكل دقيقة بضربه في 448.8 ، وهو ما يساوي 4290 جالونًا في الدقيقة.
نصائح
-
يفترض هذا الحساب أن مساحة المقطع العرضي للخزان كبيرة جدًا مقارنة بالمقطع العرضي مساحة الأنبوب التي إذا قسمت مساحة الأنبوب على مساحة الخزان ، ستكون النسبة قريبة منها صفر.
يفترض هذا الحساب عدم وجود خسارة في معدل التدفق بسبب الاحتكاك ، وأن معدل التدفق سريع بما يكفي لاعتباره مضطربًا.