Vandens srauto radimas iš snapelio, pvz., Sodo čiaupo ar vonios maišytuvo, yra paprastas pratimas, kuriam atlikti reikia tik kibiro ir laikmačio. Srauto greičio apskaičiavimas atviroje lovyje, tokioje kaip latakas ar upės vaga, yra šiek tiek sudėtingesnis, o skysčio srauto greitis uždaro vamzdžio viduje yra dar sudėtingesnis.
Srauto greičio formulė paprastai yra
Q = vid
kurKlausimasyra srauto greitis,Ayra skerspjūvio plotas srauto kelio taške irvyra skysčio greitis tame taške. Kai kuriose situacijose, pavyzdžiui, vandens, tekančio upės vagoje, skaičiuojantAyra sunku, o geriausia, ką galite padaryti, yra apytikslis. Kituose, pavyzdžiui, skysčio, tekančio uždarame vamzdyje, sunku išmatuotiv, bet nereikia. Jei galite išmatuoti skysčio slėgį, galite naudoti Poiseuille'io įstatymą.
Srauto greičio per angą apskaičiavimas
Jei jums reikia žinoti srauto greitį per angą, pvz., Kaištį ar lašintuvą, viskas, ką turite tai padaryti - leisti tam tikram tūriui susikaupti inde ir išmatuoti, kiek tai užtrunka kaupti. Pavyzdžiui, galite išmatuoti srautą iš kaiščio, leisdami vandeniui užpildyti 5 galonų kibirą ir įrašydami laiką. Padalinkite 5 iš laiko, kurio prireikė norint gauti galonų skaičių per laiko vienetą. Jei matuosite laiką minutėmis, rezultatą gausite galonais per minutę.
Norint išmatuoti srautą iš mažos angos, tokios kaip lašelinio spinduolio, jums reikės daug mažesnio indo, pavyzdžiui, litro indelio, ir ilgesnio laiko vieneto, tačiau principas yra tas pats. Lašinamieji teršėjai paprastai vertinami pagal galonų skaičių per valandą. Emiteris, išleidęs 1 galoną per valandą, litro indelį užpildys per 15 minučių.
Naudojant srauto greičio formulę
Jei matote tekantį skystį, galite išmatuoti jo greitį, o tai reiškia, kad jums tereikia ploto, per kurį teka skystis, kad apskaičiuotumėte srauto greitį pagal formulęKlausimas = A × v.
Jei skystis teka per angą arba skaidrų vamzdelį, vienas iš greičio matavimo būdų yra dažų įvedimas kaip žymeklis ir laikas, per kurį dažai praeina per du taškus. Išmatavę vamzdžio ar angos spindulį, galite apskaičiuoti plotą naudodami πr2, tada naudokitev × Asrauto greičiui apskaičiuoti.
Norėdami tekėti per gamtos ypatybes, pvz., Upės vagą, turite apytiksliai nustatyti teritoriją. Tarkime, kad giliausia upės dalis yra pusiau cilindro formos lovio spindulys. Apskaičiuokite skerspjūvio plotą naudodami πr2, tada paimkite pusę to ir naudokiteAlygtyjeKlausimas = v × Akad gautumėte apytikslį srautą.
Srauto greičio apskaičiavimas naudojant slėgį
Kai skystis teka uždaru vamzdžiu, jo nematote, todėl negalite išmatuoti jo greičio. Tačiau jei galite išmatuoti skysčio slėgį, kurį paprastai lengva atlikti, naudodami manometrą, srauto greičiui apskaičiuoti galite naudoti Poiseuille'io įstatymą. Pagal Poiseuille'io įstatymą, srauto greitisKlausimaskinta tiesiogiai priklausomai nuo slėgio skirtumo Δptarp vamzdžio galų ir ketvirtosios vamzdžio spindulio galiosr4, ir jis skiriasi atvirkščiai priklausomai nuo vamzdžio ilgioL. Lygtis yra:
Q = \ frac {π \ Delta pr ^ 4} {8μL}
kurµyra skysčio klampa.
Poiseuille'io įstatymas numato laminarinį (neturbulentinį) srautą, o tai yra saugi prielaida esant žemam slėgiui ir mažam vamzdžio skersmeniui.