Често срещан проблем при тръбите е корозията. С течение на времето корозията в тръбата може да направи дупка, която причинява теч. Изчисляването на потока на течността през отвора може да бъде трудно поради много променливи като поток на течността скорост, налягане в тръбата и плътност на течността, само за да назовем само няколко, но не разбирайте обезсърчен. Можете да намерите отговора, от който се нуждаете, като следвате проста серия от стъпки.
Стъпка 1: Съберете измерванията на тръбата
Получават се измервания: диаметър (D) на отвора в тръбата и височина (h) на повърхността на течността над отвора. Уверете се, че всички измервания са в една и съща стандартна единица. Например 1 инч = 0,0254 метра, така че ако използвате инчове, преобразувайте вашите измервания в метрични единици.
Стъпка 2: Определете площта на напречното сечение
Изчислете площта на напречното сечение на отвора (A). Разделете диаметъра на отвора наполовина, за да получите радиуса. Използвайте формулата:
A = \ pi r ^ 2
Резултатът ще бъде в квадратни единици дължина.
Стъпка 3: Намерете скоростта на течността
Използвайте уравнението на Бернули, за да намерите скоростта на течността (v), ако тя вече не е предоставена. Ако налягането на флуида в тръбата е постоянно (т.е. ако потокът е постоянен), течността излиза през отвора в тръбата със скорост:
v = \ sqrt {2gh}
където g е ускорение поради гравитацията, 9,8 m / s2.
Стъпка 4: Намерете обемния поток на течността (поток)
Умножете площта на напречното сечение на отвора по скоростта на флуида, за да намерите обемния дебит на флуида (Q) ::
Q = Av
Това ще бъде обемът на течността, която напуска дупката, в кубични метри в секунда.
Примерно изчисляване
Нека разгледаме пример с числа. Изчислете потока на течността през отвора в тръбата с постоянно налягане, ако водата напусне отвора със скорост 1,7 m / s и диаметърът на отвора е d = 1 инч = 0,0254 метра.
Първо намерете площта на напречното сечение на отвора:
A = \ pi \ пъти (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 \ текст {m} ^ 2
Тъй като налягането е постоянно и скоростта на водата, преминаваща през отвора, е 1,7 m / s, използвайте формулата от стъпка 4, за да намерите обема на водата, която напуска дупката:
Q = 0,00051 \ пъти 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Тъй като 1 кубичен метър = 61 024 кубически инча, Q = 52,9 инча3/s. По този начин, 52,9 кубически инча вода оставя дупката в тръбата в секунда.
Неща, от които ще се нуждаете
- Научен калкулатор
- Рулетка
- Химикалка молив
- Хартия