Strømningshastigheden for vand i gallon pr. Minut eller gpm kan beregnes ved hjælp af Bernoulli-ligningen og omhyggelig enhedskonvertering. Hvis trykket er kendt i pund per kvadrattomme eller psi, to steder langs røret, kan Bernoulli-ligningen bruges til at bestemme vandets hastighed. Bernoulli-ligningen angiver, at hastighed bestemmes ved at beregne forskellen i tryk mellem to punkter, ganget med 2, divideret med tætheden af vand og derefter tage kvadratroden. Derefter får du strømningshastigheden ved at multiplicere hastigheden med rørets tværsnitsareal.
Trin 1
Beregn forskellen i tryk mellem tankens tryk og rørets udgang.
Dette eksempel beregner strømningshastigheden for vand, der dræner fra en tank gennem et rør med et tværsnitsareal på 0.500 kvadratfod. Trykket inde i tanken er 94,0 psi, og trykket ved udgangen er atmosfærisk tryk eller 14,7 psi.
Træk 14,7 fra 94, hvilket svarer til 79,3 pund per kvadrattomme.
Trin 2
Konverter pund per kvadrattomme til pund pr. Kvadratfod. Multiplicer 79,3 psi med 144 kvadratmeter pr. Kvadratfod, hvilket svarer til 11.419 pund pr. Kvadratfod.
Trin 3
Multiplicer med 2, hvilket svarer til 22.838, og divider med tætheden af vand. Opdel 22.838 med 62,4 pund pr. Kubikfod, hvilket svarer til 366.
Trin 4
Tag kvadratroden på 366, hvilket svarer til 19,1 fod pr. Sekund.
Trin 5
Multiplicer hastigheden - 19,1 fod pr. Sekund - ved rørets tværsnitsareal - 0,5 kvadratfod - hvilket svarer til 9,57 kubikfod pr. Sekund.
Trin 6
Konverter kubikfod pr. Sekund til gallon pr. Minut ved at gange med 448,8, hvilket svarer til 4,290 gallon pr. Minut.
Tips
-
Denne beregning antager, at tankens tværsnitsareal er så stort sammenlignet med tværsnittet område af røret, som hvis du deler området af røret med tankens område, vil forholdet være tæt på nul.
Denne beregning antager, at der ikke er noget tab af strømningshastighed på grund af friktion, og at strømningshastigheden er hurtig nok til at blive betragtet som turbulent.
