Ūdens plūsmas ātrumu galonos minūtē vai gpm var aprēķināt, izmantojot Bernoulli vienādojumu un rūpīgu vienības pārveidošanu. Ja spiediens ir zināms mārciņās uz kvadrātcollu vai psi divās vietās gar cauruli, tad ūdens ātruma noteikšanai var izmantot Bernoulli vienādojumu. Bernulli vienādojums norāda, ka ātrumu nosaka, aprēķinot spiediena starpību starp diviem punktiem, reizinot ar 2, dalot ar ūdens blīvumu un pēc tam iegūstot kvadrātsakni. Pēc tam jūs saņemat plūsmas ātrumu, reizinot ātrumu ar caurules šķērsgriezuma laukumu.
1. solis
Aprēķiniet spiediena starpību starp tvertnes spiedienu un caurules izeju.
Šis piemērs aprēķinās ūdens tecēšanas ātrumu no tvertnes caur cauruli ar šķērsgriezuma laukumu 0,500 kvadrātpēdas. Spiediens tvertnes iekšpusē ir 94,0 psi, bet spiediens pie izejas ir atmosfēras spiediens vai 14,7 psi.
No 94 atņemiet 14,7, kas ir vienāds ar 79,3 mārciņām uz kvadrātcollu.
2. solis
Konvertējiet mārciņas par kvadrātcollu uz mārciņām par kvadrātpēdu. Reiziniet 79,3 psi ar 144 kvadrātcollām uz kvadrātpēdu, kas ir vienāds ar 11 419 mārciņām uz kvadrātpēdu.
3. solis
Reiziniet ar 2, kas ir vienāds ar 22 838, un daliet ar ūdens blīvumu. Sadaliet 22 838 ar 62,4 mārciņām uz kubikpēdu, kas ir vienāds ar 366.
4. solis
Paņemiet kvadrātsakni 366, kas vienāda ar 19,1 pēdām sekundē.
5. solis
Ātrumu - 19,1 pēdas sekundē - reiziniet ar caurules šķērsgriezuma laukumu - 0,5 kvadrātpēdas -, kas vienāds ar 9,57 kubikpēdām sekundē.
6. solis
Konvertējiet kubikpēdas sekundē uz galoniem minūtē, reizinot ar 448,8, kas ir vienāds ar 4290 galoniem minūtē.
Padomi
-
Šis aprēķins pieņem, ka tvertnes šķērsgriezuma laukums ir tik liels, salīdzinot ar šķērsgriezumu caurules laukums, ja, sadalot caurules laukumu ar tvertnes laukumu, attiecība būs tuvu nulle.
Šajā aprēķinā pieņem, ka berzes dēļ plūsmas ātrums nezaudē un ka plūsmas ātrums ir pietiekami ātrs, lai to varētu uzskatīt par turbulentu.