Hoe de waterdruk uit het tankvolume te berekenen

De waterdruk is geen directe functie van het volume van de watertank, maar van de diepte. Als u bijvoorbeeld 1.000.000 gallons water uitspreidt dat zo dun is dat het op enig moment slechts 1 inch diep is, zou het helemaal niet veel druk hebben. Als hetzelfde volume in een kolom zou worden gegoten met zijden van 1 voet breed, zou de druk op de bodem tien keer groter zijn dan op de bodem van de oceaan. Als u naast het volume ook een laterale meting van de tank weet, kunt u de waterdruk op het bodempunt van de tank berekenen.

Bepaal de waterdruk op de bodem van een volle, rechtopstaande cilinder door het volume te delen door het product van pi (π) vermenigvuldigd met straal in het kwadraat (R2):

\frac{V}{\pi R^2}

Dit geeft de hoogte. Als de hoogte in voet is, vermenigvuldig dan met 0,4333 om pond per vierkante inch (PSI) te krijgen. Als de hoogte in meters is, vermenigvuldig dan met 1,422 om PSI te krijgen. Pi, of π, is de constante verhouding van de omtrek tot de diameter in alle cirkels. Een benadering van pi is 3.14159.

instagram story viewer

Bepaal de waterdruk aan de onderkant van een volle cilinder op zijn kant. Als de straal in voet is, vermenigvuldigt u de straal met 2 en vermenigvuldigt u het product met 0,4333 om de waterdruk in PSI te krijgen. Als de straal in meters is, vermenigvuldigt u de straal met 2 en vermenigvuldigt u vervolgens met 1,422 om PSI te krijgen.

Bepaal de waterdruk op de bodem van een volle bolvormige watertank door het volume te vermenigvuldigen (V) door 3, delen door het product van 4 en pi (π), de derdemachtswortel van het resultaat nemen en verdubbelen het:

2(\frac{3V}{4\pi})^{1/3}

Vermenigvuldig vervolgens met 0,4333 of 1,422 om PSI te krijgen, afhankelijk van of het volume in voeten in blokjes of in meters in blokjes is. Een bolvormige tank met een volume van 113.100 kubieke voet die vol water is, heeft bijvoorbeeld een waterdruk op de bodem van:

2(\frac{3\times 113100}{4\pi})^{1/3}\times 0.4333=26\text{ PSI}

Tips

  • De berekeningen in stap 3 zijn gebaseerd op de hoogte die tweemaal de straal (R) is en de formule voor het volume van een bol die vier derde van pi (π) maal de derde macht van de straal (R) is: V = ( π/ 3) x R3.

Teachs.ru
  • Delen
instagram viewer