पाइप के साथ एक आम समस्या जंग है। समय के साथ, पाइप में जंग एक छेद बना सकती है जिससे रिसाव हो सकता है। एक छेद के माध्यम से द्रव प्रवाह की गणना करना मुश्किल हो सकता है, द्रव प्रवाह जैसे कई चर के कारण वेग, पाइप में दबाव और द्रव का घनत्व, बस कुछ ही नाम रखने के लिए, लेकिन नहीं मिलता निराश। चरणों की एक सरल श्रृंखला का पालन करके आप अपने लिए आवश्यक उत्तर पा सकते हैं।
चरण 1: पाइप के माप लीजिए
माप प्राप्त करें: पाइप में छेद का व्यास (डी) और छेद के ऊपर तरल पदार्थ की सतह की ऊंचाई (एच)। सुनिश्चित करें कि सभी माप एक ही मानक इकाई में हैं। उदाहरण के लिए, 1 इंच = 0.0254 मीटर, इसलिए यदि आप इंच का उपयोग करते हैं, तो अपने माप को मीट्रिक इकाइयों में बदलें।
चरण 2: क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र निर्धारित करें
छेद (ए) के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र की गणना करें। त्रिज्या प्राप्त करने के लिए छेद के व्यास को आधा में विभाजित करें। सूत्र का प्रयोग करें:
ए=\pi r^2
परिणाम वर्ग लंबाई इकाइयों में होगा।
चरण 3: द्रव वेग का पता लगाएं
तरल वेग (v) ज्ञात करने के लिए बर्नौली समीकरण का उपयोग करें यदि यह पहले से प्रदान नहीं किया गया है। यदि एक पाइप में द्रव का दबाव स्थिर है (अर्थात, यदि प्रवाह स्थिर है), तो द्रव पाइप में छेद के माध्यम से एक वेग से निकलता है:
v=\sqrt{2gh}
जहाँ g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है, 9.8 m/s2.
चरण 4: द्रव आयतन प्रवाह (फ्लक्स) का पता लगाएं
द्रव के आयतन प्रवाह दर को ज्ञात करने के लिए छेद के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को द्रव वेग से गुणा करें (Q)::
क्यू = एवी
यह उस द्रव का आयतन होगा जो छेद को घन मीटर प्रति सेकंड में छोड़ता है।
नमूना गणना
आइए संख्याओं के साथ एक उदाहरण देखें। पाइप में छेद के माध्यम से निरंतर दबाव के साथ द्रव प्रवाह की गणना करें यदि पानी छेद को 1.7 मीटर/सेकेंड के वेग से छोड़ देता है और छेद का व्यास डी = 1 इंच = 0.0254 मीटर है।
सबसे पहले, छेद का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र खोजें:
A=\pi \times (0.0254/2)^2=0.00051\text{ m}^2
चूंकि दबाव स्थिर है और छेद से गुजरने वाले पानी का वेग 1.7 मीटर/सेकेंड है, छेद से निकलने वाले पानी का आयतन ज्ञात करने के लिए चरण 4 के सूत्र का उपयोग करें:
Q=0.00051\बार 1.7 = 0.000867\text{m}^3\text{/s}
चूँकि 1 घन मीटर = 61,024 घन इंच, Q = 52.9 इंच3/s. इस प्रकार, 52.9 घन इंच पानी प्रति सेकंड पाइप में छेद छोड़ देता है।
चीजें आप की आवश्यकता होगी
- साइंटिफ़िक कैलकुलेटर
- नापने का फ़ीता
- पेन पेंसिल
- कागज़