Laju aliran air dalam galon per menit, atau gpm, dapat dihitung dengan bantuan persamaan Bernoulli dan konversi satuan yang cermat. Jika tekanan diketahui dalam pound per inci persegi, atau psi, di dua lokasi sepanjang pipa, maka persamaan Bernoulli dapat digunakan untuk menentukan kecepatan air. Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa kecepatan ditentukan dengan menghitung perbedaan tekanan antara dua titik, dikalikan dengan 2, dibagi dengan kerapatan air dan kemudian akar kuadrat. Anda kemudian mendapatkan laju aliran dengan mengalikan kecepatan dengan luas penampang pipa.
Langkah 1
Hitung perbedaan tekanan antara tekanan tangki dan keluarnya pipa.
Contoh ini akan menghitung laju aliran air yang mengalir dari tangki melalui pipa dengan luas penampang 0,500 kaki persegi. Tekanan di dalam tangki adalah 94,0 psi dan tekanan di pintu keluar adalah tekanan atmosfer, atau 14,7 psi.
Kurangi 14,7 dari 94, yang sama dengan 79,3 pound per inci persegi.
Langkah 2
Konversikan pound per inci persegi ke pound per kaki persegi. Kalikan 79,3 psi dengan 144 inci persegi per kaki persegi, yang sama dengan 11.419 pon per kaki persegi.
Langkah 3
Kalikan dengan 2, yang sama dengan 22.838, dan bagi dengan kerapatan air. Bagilah 22.838 dengan 62,4 pon per kaki kubik, yang sama dengan 366.
Langkah 4
Ambil akar kuadrat dari 366, yang sama dengan 19,1 kaki per detik.
Langkah 5
Kalikan kecepatan – 19,1 kaki per detik – dengan luas penampang pipa – 0,5 kaki persegi – yang sama dengan 9,57 kaki kubik per detik.
Langkah 6
Ubah kaki kubik per detik menjadi galon per menit dengan mengalikan dengan 448,8, yang sama dengan 4.290 galon per menit.
Tips
-
Perhitungan ini mengasumsikan bahwa luas penampang tangki sangat besar dibandingkan dengan luas penampang luas pipa yang jika Anda membagi luas pipa dengan luas tangki, rasionya akan mendekati nol.
Perhitungan ini mengasumsikan tidak ada kehilangan laju aliran karena gesekan, dan bahwa laju aliran cukup cepat untuk dianggap turbulen.