毎分ガロン（gpm）で表した水の流量は、ベルヌーイの式と注意深い単位変換を使用して計算できます。 パイプに沿った2つの場所での圧力がポンド/平方インチ（psi）でわかっている場合は、ベルヌーイの式を使用して水の速度を決定できます。 ベルヌーイの式によると、速度は2点間の圧力差を計算し、2を掛け、水の密度で割ってから平方根をとることによって決定されます。 次に、速度にパイプの断面積を掛けて流量を求めます。
ステップ1
タンク圧力とパイプの出口の間の圧力差を計算します。
この例では、断面積が0.500平方フィートのパイプを通ってタンクから排出される水の流量を計算します。 タンク内の圧力は94.0psiで、出口の圧力は大気圧、つまり14.7psiです。
94から14.7を引きます。これは、1平方インチあたり79.3ポンドに相当します。
ステップ2
ポンド/平方インチをポンド/平方フィートに変換します。 79.3 psiに1平方フィートあたり144平方インチを掛けます。これは、1平方フィートあたり11,419ポンドに相当します。
ステップ3
22,838に等しい2を掛け、水の密度で割ります。 22,838を1立方フィートあたり62.4ポンドで割ります。これは366に相当します。
ステップ4
366の平方根を取ります。これは毎秒19.1フィートに相当します。
ステップ5
速度– 19.1フィート/秒–にパイプの断面積– 0.5平方フィート–を掛けます。これは9.57立方フィート/秒に相当します。
ステップ6
448.8を掛けて、1秒あたりの立方フィートを1分あたりのガロンに変換します。これは1分あたり4,290ガロンに相当します。
チップ
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この計算は、タンクの断面積が断面積と比較して非常に大きいことを前提としています パイプの面積をタンクの面積で割ると、比率はに近くなります。 ゼロ。
この計算は、摩擦による流量の損失がなく、流量が乱流と見なされるのに十分速いことを前提としています。