حساب قدم مكعب في الثانية (cfs) له صلة بتدفق المياه. يمكن أن يتدفق عبر أنبوب ، على طول مجرى النهر أو فوق شلال. قد يعبر محترفو التدفئة والتهوية والتكييف (HVAC) الذين يقيسون تدفق الهواء من خلال نظام مجرى الهواء عن النتيجة أيضًا بوحدة قدم مكعبة في الثانية ، لكن الأقدام المكعبة في الدقيقة هي وحدة أكثر فائدة لقياس تدفق الهواء.
سواء كان تدفق الهواء أو تدفق المياه الذي تقيسه ، فأنت بحاجة إلى كميتين لقياس معدل التدفق. الأول هو كمية الهواء أو الماء التي تمر في نقطة معينة ، والتي يمكنك تحديدها غالبًا عن طريق قياس منطقة المقطع العرضيأمن الأنبوب أو مجرى الهواء أو مجرى النهر. الكمية الثانية هي السرعةالخامسمن الهواء أو الماء في تلك المرحلة. قد تضطر إلى قياس ذلك بشكل مباشر ، ولكن في حالة تدفق المياه عبر أنبوب ، يمكنك حسابه باستخدام قانون Poiseuille.
عندما يكون لديك هاتان الكميتان ، يمكنك حساب معدل التدفق على الفورس، لأن
س = Av
للحصول على النتيجة بالأقدام المكعبة في الثانية ، يجب أن تستخدم القدم والثواني في الحساب. إذا استخدمت وحدات أخرى في حاسبة معدل التدفق ، فيمكنك دائمًا تحويل النتيجة إلى cfs ، ولكن قد يكون الإجراء معقدًا.
قياس مساحة حاسبة معدل التدفق الخاص بك
عندما تقيس معدل التدفق من خلال أنبوب مغلق أو نظام مجرى ، ويملأ السائل أو الغاز الأنبوب أو القناة ، فأنت تحتاج فقط إلى قياس الأبعاد لحساب المنطقة.
بالنسبة للأنبوب ، قم بقياس القطر بالأقدام ، خذ نصف ذلك ، وهو نصف القطرص، واستخدم الصيغة
أ = \ pi r ^ 2
بالنسبة للقناة المستطيلة ، قم بقياس عرضهاثوارتفاعهاحبالأقدام واضربهم معًا:
أ = ث \ مرات ح
لقياس مساحة المقطع العرضي لميزة طبيعية ، مثل مجرى النهر ، عليك إجراء بعض التقديرات التقريبية. على سبيل المثال ، يمكنك افتراض أن السرير عبارة عن حوض نصف دائري بنصف قطر يساوي عمق السرير عند أعمق نقطة له. احسب المساحة باستخدامأ = πص2، ثم خذ نصف ذلك.
قياس سرعة حاسبة CFS الخاصة بك
قد يكون قياس السرعة أكثر صعوبة ، ولكن ليس دائمًا. على سبيل المثال ، في حاوية مفتوحة ، مثل مجرى النهر ، يمكنك اختيار نقطة على سطح الماء والوقت الذي يستغرقه - بالثواني - لتمرير نقطتين مرجعيتين مفصولة بعدد معين من قدم. يمنحك هذا السرعة بالأقدام في الثانية.
إذا كنت قادرًا على القيام بذلك ، فمن السهل حساب معدل التدفق بالأقدام المكعبة في الثانية. فقط أدخل الأرقام في الصيغةس = أ × الخامسإنتهيت.
باستخدام قانون Poiseuille
لكن ماذا يجب أن تفعل حيال الأنبوب المغلق؟ إذا كان الأنبوب يحتوي على ماء مضغوط ، فيمكنك حساب معدل التدفق باستخدام قانون Poiseuille ، طالما يمكنك قياس الضغط عند نقطتين مختلفتين في الأنبوبص1 وص2 بالجنيه لكل قدم مربع (وليس جنيه لكل بوصة مربعة).
قم بالتحويل إذا لزم الأمر باستخدام 1 رطل لكل قدم مربع (psf) = 0.0069 رطل لكل بوصة مربعة (psi).
تحتاج أيضًا إلى طول الأنبوب بين تلك النقاطإلبالأقدام ونصف قطر الأنبوبصبالاقدام.
تحتاج أيضًا إلى لزوجة الماءηفي درجة الحرارة الحالية. يمكنك البحث عن ذلك. يجب التعبير عنها بالجنيه لكل قدم في الثانية ، لكنك تجدها عادة معبرًا عنها في سنتيبواز. إذا حدث ذلك ، يمكنك التحويل باستخدام هذا العامل: 1 سنتيواز = 6.72 × 10-4 جنيه لكل قدم ثانية.
بمجرد حصولك على هذه الكميات ، ابحث عن معدل التدفق بالأقدام المكعبة في الثانية باستخدام هذه المعادلة (قانون Poiseuille):
س = \ فارك {π (P_1- P_2) ص ^ 4} {8ηL}