Torude levinud probleem on korrosioon. Aja jooksul võib toru korrosioon tekitada augu, mis põhjustab lekke. Ava kaudu voolava vedeliku voolu arvutamine võib olla keeruline paljude muutujate, näiteks vedeliku voolu tõttu kiirus, rõhk torus ja vedeliku tihedus, kui nimetada vaid mõnda, kuid ei saa aru heitunud. Vajaliku vastuse leiate järgides lihtsaid toimingute seeriaid.
1. samm: koguge toru mõõtmised
Hankige mõõtmised: toru ava läbimõõt (D) ja vedeliku pinna kõrgus (h) augu kohal. Veenduge, et kõik mõõtmised oleksid samas standardühikus. Näiteks 1 toll = 0,0254 meetrit, nii et kui kasutate tolli, teisendage mõõtmised meetrilisteks ühikuteks.
2. samm: määrake ristlõikepindala
Arvutage ava (A) ristlõikepindala. Raadiuse saamiseks jagage augu läbimõõt pooleks. Kasutage valemit:
A = \ pi r ^ 2
Tulemus saadakse ruutu pikkuse ühikutes.
3. samm: leidke vedeliku kiirus
Kasutage vedeliku kiiruse (v) leidmiseks Bernoulli võrrandit, kui see pole veel ette nähtud. Kui vedeliku rõhk torus on konstantne (st kui vool on ühtlane), lahkub vedelik toru august läbi järgmise kiirusega:
v = \ sqrt {2gh}
kus g on gravitatsioonist tingitud kiirendus, 9,8 m / s2.
4. samm: leidke vedeliku mahu voog (voog)
Korrutage augu ristlõikepindala vedeliku kiirusega, et leida vedeliku mahu voolukiirus (Q):
Q = Av
See on vedeliku maht, mis väljub august kuupmeetrites sekundis.
Proovi arvutamine
Vaatame näidet numbritega. Kui vesi väljub august kiirusega 1,7 m / s ja augu läbimõõt on d = 1 toll = 0,0254 meetrit, arvutage vedeliku vool läbi toru augu pideva rõhuga.
Esmalt leidke augu ristlõikepind:
A = \ pi \ korda (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ text {m} ^ 2
Kuna rõhk on konstantne ja auku läbiva vee kiirus on 1,7 m / s, kasutage aukust väljuva veemahu leidmiseks 4. etapis esitatud valemit:
Q = 0,00051 \ korda 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Kuna 1 kuupmeeter = 61024 kuupmeetrit, Q = 52,9 tolli3/s. Seega jätab torusse augu sekundis 52,9 kuupmeetrit vett.
Asjad, mida vajate
- Teaduslik kalkulaator
- Mõõdulint
- Pliiats / pliiats
- Paber
