Brzina protoka vode u galonima u minuti ili gpm može se izračunati uz pomoć Bernoullijeve jednadžbe i pažljivog pretvaranja jedinice. Ako je tlak poznat u funtama po kvadratnom inču ili psi na dva mjesta duž cijevi, tada se Bernoullijeva jednadžba može koristiti za određivanje brzine vode. Bernoullijeva jednadžba navodi da se brzina određuje izračunavanjem razlike u tlaku između dviju točaka, množenjem s 2, dijeljenjem s gustoćom vode i uzimanjem kvadratnog korijena. Zatim dobivate brzinu protoka množenjem brzine s površinom presjeka cijevi.
Korak 1
Izračunajte razliku u tlaku između tlaka u spremniku i izlaza iz cijevi.
Ovaj će primjer izračunati brzinu protoka vode koja odlazi iz spremnika kroz cijev s površinom presjeka 0.500 četvornih metara. Tlak unutar spremnika je 94,0 psi, a tlak na izlazu je atmosferski tlak ili 14,7 psi.
Oduzmite 14,7 od 94, što je jednako 79,3 kilograma po kvadratnom inču.
Korak 2
Pretvorite kilograme po kvadratnom inču u kilograme po kvadratnom metru. Pomnožite 79,3 psi sa 144 kvadratna inča po četvornom metru, što je jednako 11.419 kilograma po kvadratnom metru.
3. korak
Pomnožite s 2, što je jednako 22.838, i podijelite s gustoćom vode. Podijelite 22.838 sa 62,4 kilograma po kubiku, što je jednako 366.
4. korak
Uzmite kvadratni korijen od 366, što je jednako 19,1 stopa u sekundi.
Korak 5
Pomnožite brzinu - 19,1 stopa u sekundi - s površinom presjeka cijevi - 0,5 kvadratnih metara - što je jednako 9,57 kubnih stopa u sekundi.
Korak 6
Pretvorite kubične metre u sekundi u galone u minuti množenjem s 448,8, što je jednako 4.290 galona u minuti.
Savjeti
-
Ovaj izračun pretpostavlja da je površina poprečnog presjeka spremnika toliko velika u usporedbi s poprečnim presjekom područje cijevi koje će, ako podijelite područje cijevi s površinom spremnika, omjer biti blizu nula.
Ovaj izračun pretpostavlja da nema gubitka brzine protoka uslijed trenja i da je brzina protoka dovoljno brza da se može smatrati turbulentnom.