A csövek gyakori problémája a korrózió. Idővel a csőben lévő korrózió miatt lyuk keletkezhet, amely szivárgást okoz. A lyukon keresztüli folyadék áramlásának kiszámítása nehéz lehet, sok változó, például a folyadék áramlás miatt sebesség, nyomás a csőben és a folyadék sűrűsége, csak hogy néhányat említsünk, de nem értjük csüggedt. A szükséges választ egyszerű lépéssorozat követésével találhatja meg.
1. lépés: Gyűjtse össze a cső méréseit
Szerezzen be méréseket: a csőben lévő furat átmérője (D) és a lyuk fölötti folyadék felületének magassága (h). Győződjön meg arról, hogy az összes mérés ugyanabban a standard egységben történik. Például 1 hüvelyk = 0,0254 méter, ezért ha hüvelyket használ, konvertálja a méréseket metrikus egységekké.
2. lépés: Határozza meg a keresztmetszeti területet
Számítsa ki a furat (A) keresztmetszeti területét. Osszuk el a lyuk átmérőjét felére, hogy megkapjuk a sugarat. Használja a következő képletet:
A = \ pi r ^ 2
Az eredmény négyzethossz egységekben lesz.
3. lépés: Keresse meg a folyadék sebességét
A Bernoulli-egyenlet segítségével keresse meg a folyadék sebességét (v), ha az még nincs megadva. Ha a csőben a folyadék nyomása állandó (azaz ha az áramlás állandó), akkor a folyadék a csőben lévő lyukon keresztül a következő sebességgel távozik:
v = \ sqrt {2gh}
ahol g a gravitáció miatti gyorsulás, 9,8 m / s2.
4. lépés: Keresse meg a folyadék térfogatáramát (Flux)
Szorozzuk meg a furat keresztmetszetét a folyadék sebességével, hogy megtaláljuk a folyadék térfogatáramát (Q):
Q = Av
Ez lesz annak a folyadéknak a térfogata, amely másodpercenként köbméterben hagyja el a lyukat.
Minta számítás
Nézzünk meg egy példát számokkal. Számítsa ki a folyadék áramlását a csőben lévő lyukon állandó nyomással, ha a víz 1,7 m / s sebességgel távozik a lyukból, és a lyuk átmérője d = 1 hüvelyk = 0,0254 méter.
Először keresse meg a furat keresztmetszeti területét:
A = \ pi \ -szeres (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ text {m} ^ 2
Mivel a nyomás állandó és a lyukon áthaladó víz sebessége 1,7 m / s, a 4. lépés képletével keresse meg a lyukat elhagyó vízmennyiséget:
Q = 0,00051 \ szor 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Mivel 1 köbméter = 61024 köbcentiméter, Q = 52,9 hüvelyk3/s. Így másodpercenként 52,9 köbcenti víz hagyja el a lyukat a csőben.
Amire szükséged lesz
- Tudományos számológép
- Mérőszalag
- Toll ceruza
- Papír
