Dažna vamzdžių problema yra korozija. Laikui bėgant, dėl korozijos vamzdyje gali atsirasti skylė, kuri sukelia nuotėkį. Skaičiuoti skysčio srautą per skylę gali būti sunku dėl daugelio kintamųjų, tokių kaip skysčio srautas greitis, slėgis vamzdyje ir skysčio tankis, tik keli, bet nesuprantu atkalbėti. Jums reikalingą atsakymą rasite atlikę paprastą veiksmų seką.
1 žingsnis: Surinkite vamzdžio matavimus
Gauti matavimus: skylės vamzdyje skersmuo (D) ir skysčio paviršiaus aukštis (h) virš skylės. Įsitikinkite, kad visi matavimai atliekami tame pačiame standartiniame vienete. Pvz., 1 colis = 0,0254 metrai, taigi, jei naudojate colius, konvertuokite matavimus į metrinius vienetus.
2 žingsnis: nustatykite skerspjūvio plotą
Apskaičiuokite skylės (A) skerspjūvio plotą. Padalinkite skylės skersmenį per pusę, kad gautumėte spindulį. Naudokite formulę:
A = \ pi r ^ 2
Rezultatas bus kvadrato ilgio vienetais.
3 žingsnis: raskite skysčio greitį
Norėdami sužinoti skysčio greitį (v), naudokite Bernoulli lygtį, jei ji dar nepateikta. Jei skysčio slėgis vamzdyje yra pastovus (t. Y., Jei srautas yra pastovus), skystis išeina per vamzdžio angą tokiu greičiu:
v = \ sqrt {2gh}
kur g yra pagreitis dėl sunkio jėgos, 9,8 m / s2.
4 žingsnis: raskite skysčio tūrio srautą (srautą)
Padauginkite skylės skerspjūvio plotą iš skysčio greičio, kad rastumėte skysčio tūrio srautą (Q):
Q = vid
Tai bus skysčio, paliekančio skylę, tūris kubiniais metrais per sekundę.
Skaičiavimo pavyzdys
Pažvelkime į pavyzdį su skaičiais. Apskaičiuokite skysčio srautą per skylę vamzdyje pastoviu slėgiu, jei vanduo palieka skylę 1,7 m / s greičiu ir skylės skersmuo yra d = 1 colis = 0,0254 metrai.
Pirmiausia raskite skylės skerspjūvio plotą:
A = \ pi \ kartus (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ text {m} ^ 2
Kadangi slėgis yra pastovus, o vandens, einančio per skylę, greitis yra 1,7 m / s, naudokite 4 žingsnio formulę, kad nustatytumėte vandens kiekį, kuris palieka skylę:
Q = 0,00051 \ kartus 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Kadangi 1 kubinis metras = 61024 kubiniai coliai, Q = 52,9 colio3/s. Taigi angą vamzdyje per sekundę palieka 52,9 kubiniai centimetrai vandens.
Dalykai, kurių jums prireiks
- Mokslinė skaičiuoklė
- Ruletė
- Parkeris pieštukas
- Popierius