La pression est la force motrice derrière les débits liquides volumétriques exprimés en GPM (gallons par minute) comme c'est le cas dans tout système d'écoulement. Cela découle des travaux pionniers sur les relations entre pression et écoulement conceptualisés pour la première fois par Daniel Bernoulli il y a plus de deux cents ans. Aujourd'hui, l'analyse détaillée des systèmes d'écoulement et une grande partie de l'instrumentation d'écoulement est basée sur cette technologie fiable. Le calcul du GPM instantané à partir des lectures de pression différentielle est simple, que le l'application est une section de canalisation ou un élément d'écoulement à pression différentielle spécifique tel qu'un orifice assiette.
Définir l'application de mesure de débit. Dans cet exemple, l'eau s'écoule vers le bas à travers un tuyau en acier Schedule 40 de 6 pouces à partir d'un réservoir d'eau surélevé dont le niveau est à 156 pieds au-dessus du sol à un collecteur de distribution au niveau du sol où la pression mesure 54 psi. Étant donné que l'eau est entraînée uniquement par la pression de refoulement statique, aucune pompe n'est nécessaire. Vous pouvez calculer GPM à partir de la pression différentielle à travers ce tuyau.
Déterminez la pression différentielle à travers les 156 pieds de tuyau vertical en divisant l'altitude de 156 pieds par 2,31 pieds par psi (livres par pouce carré) pour obtenir 67,53 psi au début du tuyau. En soustrayant 54 psi de 67,53 psi, on obtient une pression différentielle de 13,53 psi sur 156 pieds de tuyau Schedule 40 de 6 pouces. Il en résulte une pression différentielle de 100 pieds/156 pieds X 13,53 psi = 8,67 psi dans 100 pieds de tuyau.
Calculez le débit GPM réel dans votre cas en divisant 8,67 psi par les 8,5 psi répertoriés et en extrayant la racine carrée du quotient, car l'équation de D'Arcy-Weisbach sur laquelle les données tabulaires sont basées montre que la pression varie comme le carré de la vitesse d'écoulement (et donc GPM). 8.67/8.5 = 1.02. La racine carrée de 1,02 = 1,099. Multipliez la proportion de débit de 1,099 par le 1744-GPM répertorié pour obtenir 1761,35-GPM circulant dans votre tuyau de 6 pouces.
Définir l'application. Pour cet exemple, une plaque à orifice prédéfinie est installée dans le collecteur de 8 pouces alimenté par le tuyau de la section 1. La plaque à orifice est dimensionnée pour produire une pression différentielle de 150 pouces de pression différentielle H2O (en H2O) avec un débit de 2500 gallons d'eau qui la traverse. Dans ce cas, la plaque à orifice produit une pression différentielle de 74,46 pouces de pression différentielle H2O, ce qui vous permet de calculer le débit réel à travers le tuyau collecteur de 8 pouces.
Extraire la racine carrée de 0,4964, car le débit varie proportionnellement à la racine carrée du rapport de pression. Il en résulte une proportion corrigée de 0,7043, qui, multipliée par le débit pleine plage de 2500 GPM, équivaut à 1761,39 GPM. Cette valeur est raisonnable, puisque tout le débit provient du tuyau d'alimentation du calcul de la section 1.