בעיה נפוצה בצינורות היא קורוזיה. לאורך זמן, קורוזיה בצינור יכולה ליצור חור שגורם לדליפה. חישוב זרימת הנוזל דרך חור יכול להיות קשה, בגלל משתנים רבים כמו זרימת נוזלים מהירות, לחץ בצינור וצפיפות הנוזל, רק כדי שם כמה, אבל לא מקבלים מיואש. תוכל למצוא את התשובה הדרושה לך על ידי ביצוע סדרת צעדים פשוטה.
שלב 1: אסוף מדידות של הצינור
השג מדידות: קוטר (D) של החור בצינור וגובה (h) של פני הנוזל מעל החור. ודא שכל המדידות באותה יחידה סטנדרטית. לדוגמה, 1 אינץ '= 0.0254 מטר, אז אם אתה משתמש באינצ'ים, המיר את המדידות שלך ליחידות מדדיות.
שלב 2: קבע את אזור החתך
חשב את שטח החתך של החור (A). חלק את קוטר החור לשניים כדי לקבל את הרדיוס. השתמש בנוסחה:
A = \ pi r ^ 2
התוצאה תהיה ביחידות באורך מרובע.
שלב 3: מצא את מהירות הנוזל
השתמש במשוואת ברנולי כדי למצוא את מהירות הנוזל (v) אם היא עדיין לא מסופקת. אם לחץ הנוזל בצינור קבוע (כלומר, אם הזרימה יציבה), הנוזל יוצא דרך החור בצינור במהירות של:
v = \ sqrt {2gh}
כאשר g הוא תאוצה בגלל כוח המשיכה, 9.8 m / s2.
שלב 4: מצא את זרימת נפח הנוזל (שטף)
הכפל את שטח החתך של החור במהירות הנוזל כדי למצוא את קצב זרימת הנפח של הנוזל (Q) ::
ש = ממוצע
זה יהיה נפח הנוזל שמשאיר את החור במטר לשנייה.
חישוב לדוגמא
בואו נסתכל על דוגמה עם מספרים. חשב את זרימת הנוזל דרך החור בצינור בלחץ קבוע אם המים עוזבים את החור במהירות של 1.7 מ 'לשנייה וקוטר החור הוא d = 1 inch = 0.0254 מטר.
ראשית, מצא את שטח החתך של החור:
A = \ pi \ פעמים (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 \ טקסט {m} ^ 2
מכיוון שהלחץ קבוע ומהירות המים העוברים דרך החור היא 1.7 מ 'לשנייה, השתמש בנוסחה משלב 4 כדי למצוא את נפח המים שעוזב את החור:
Q = 0.00051 \ פעמים 1.7 = 0.000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
מכיוון שמטר מעוקב אחד = 61,024 אינץ 'מעוקב, Q = 52.9 אינץ'3/s. לפיכך, 52.9 סנטימטרים מעוקבים של מים משאירים את החור בצינור בשנייה.
דברים שתזדקק להם
- מחשבון מדעי
- סרט מדידה
- עט עפרון
- עיתון
