Hvordan beregne væskestrømmen gjennom et hull i en rør

Et vanlig problem med rør er korrosjon. Over tid kan korrosjon i et rør danne et hull som forårsaker lekkasje. Å beregne væskestrømmen gjennom et hull kan være vanskelig på grunn av mange variabler som væskestrøm hastighet, trykk i røret og tettheten av væsken, for bare å nevne noen, men ikke forstå motløs. Du finner svaret du trenger ved å følge en enkel serie med trinn.

Få mål: diameter (D) på hullet i røret og høyde (h) på overflaten av væsken over hullet. Forsikre deg om at alle målene er i samme standardenhet. For eksempel 1 tomme = 0,0254 meter, så hvis du bruker inches, konverter målingene dine til metriske enheter.

Beregn tverrsnittsarealet til hullet (A). Del hullets diameter i to for å få radiusen. Bruk formelen:

Resultatet blir i kvadratiske enheter.

Bruk Bernoulli-ligningen for å finne væskehastigheten (v) hvis den ikke allerede er angitt. Hvis væsketrykket i et rør er konstant (dvs. hvis strømmen er jevn), går væsken gjennom hullet i røret med en hastighet på:

hvor g er akselerasjon på grunn av tyngdekraften, 9,8 m / s².

Multipliser tverrsnittsarealet av hullet med væskehastigheten for å finne volumstrømningshastigheten til væsken (Q) ::

Dette vil være volumet av væsken som etterlater hullet i kubikkmeter per sekund.

La oss se på et eksempel med tall. Beregn væskestrøm gjennom hullet i røret med konstant trykk hvis vannet forlater hullet med en hastighet på 1,7 m / s og diameteren på hullet er d = 1 tomme = 0,0254 meter.

Finn først tverrsnittet av hullet:

Siden trykket er konstant og hastigheten på vannet som går gjennom hullet er 1,7 m / s, bruker du formelen fra trinn 4 for å finne volumet av vann som forlater hullet:

Siden 1 kubikkmeter = 61.024 kubikkcentimeter, Q = 52.9 tommer³/s. Dermed forlater 52,9 kubikkmeter vann hullet i røret per sekund.

• Vitenskapelig kalkulator
• Målebånd
• Penn / blyant
• Papir