Druck ist die treibende Kraft hinter volumetrischen Flüssigkeitsströmen, ausgedrückt in GPM (Gallonen pro Minute), wie in jedem fließenden System. Dies leitet sich aus den bahnbrechenden Arbeiten zu den Beziehungen zwischen Druck und Strömung ab, die Daniel Bernoulli vor über zweihundert Jahren erstmals konzeptualisiert hat. Heute basiert die detaillierte Analyse von strömenden Systemen und ein Großteil der Strömungsinstrumentierung auf dieser zuverlässigen Technologie. Die Berechnung der momentanen GPM aus Differenzdruckmesswerten ist einfach, unabhängig davon, ob die Anwendung ist ein Rohrleitungsabschnitt oder ein bestimmtes Differenzdruck-Durchflusselement wie eine Blende Teller.
Definieren Sie die Durchflussmessanwendung. In diesem Beispiel fließt Wasser aus einem erhöhten Wassertank durch ein 15 cm langes Schedule 40-Stahlrohr nach unten deren Höhe 156 Fuß über dem Boden liegt, zu einem Verteilerkopf in Bodenhöhe, wo der Druck gemessen wird 54-psi. Da das Wasser rein durch statischen Kopfdruck angetrieben wird, wird keine Pumpe benötigt. Sie können GPM aus dem Differenzdruck durch dieses Rohr berechnen.
Bestimmen Sie den Differenzdruck über die 156 Fuß des vertikalen Rohrs, indem Sie die Höhe von 156 Fuß durch 2,31 Fuß pro psi (Pfund pro Quadratzoll) dividieren, um 67,53 psi am Anfang des Rohres zu erhalten. Das Subtrahieren von 54 psi von 67,53 psi führt zu einem Differenzdruck von 13,53 psi über 156 Fuß eines 6-Zoll-Schedule 40-Rohrs. Dies führt zu einem Differenzdruck von 100 Fuß/156 Fuß x 13,53 psi = 8,67 psi Differenzdruck in 100 Fuß Rohr.
Berechnen Sie den tatsächlichen GPM-Durchfluss in Ihrem Fall, indem Sie 8,67-psi durch die aufgeführten 8,5-psi teilen und die Quadratwurzel des Quotienten ziehen, da die D'Arcy-Weisbach-Gleichung, auf der die Tabellendaten basieren, zeigt, dass der Druck quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit variiert (und damit GPM). 8.67/8.5 = 1.02. Die Quadratwurzel von 1,02 = 1,099. Multiplizieren Sie das Durchflussverhältnis von 1,099 mit den aufgelisteten 1744-GPM, um 1761,35-GPM zu erhalten, die durch Ihr 6-Zoll-Rohr fließen.
Definieren Sie die Anwendung. In diesem Beispiel wird eine vordefinierte Blende im 8-Zoll-Sammler installiert, der vom Rohr von Abschnitt 1 gespeist wird. Die Blendenplatte ist so bemessen, dass sie einen Differenzdruck von 150 Zoll H2O (in H2O) Differenzdruck mit einem Durchfluss von 2500 Gallonen Wasser durch sie erzeugt. In diesem Fall erzeugt die Blende einen Differenzdruck von 74,46 Zoll H2O-Differenzdruck, der es Ihnen ermöglicht, den tatsächlichen Durchfluss durch das 8-Zoll-Sammelrohr zu berechnen.
Extrahieren Sie die Quadratwurzel von 0,4964, da der Durchfluss proportional zur Quadratwurzel des Druckverhältnisses variiert. Daraus ergibt sich ein korrigierter Anteil von 0,7043, der mit dem 2500-GPM-Full-Range-Flow multipliziert 1761,39 GPM ergibt. Dieser Wert ist angemessen, da der gesamte Fluss aus der Zuleitung der Berechnung von Abschnitt 1 kommt.