Obliczenie w stopach sześciennych na sekundę (cfs) ma znaczenie dla przepływu wody. Może płynąć rurą, korytem rzeki lub wodospadem. Specjaliści HVAC mierzący przepływ powietrza przez system kanałów mogą również wyrazić wynik w stopach sześciennych na sekundę, ale stopy sześcienne na minutę są bardziej użyteczną jednostką do pomiaru przepływu powietrza.
Niezależnie od tego, czy mierzysz przepływ powietrza, czy wody, do pomiaru natężenia przepływu potrzebne są dwie wielkości. Pierwszy to ilość powietrza lub wody przechodząca przez dany punkt, którą często można określić mierząc pole przekroju poprzecznegoZArury, kanału lub koryta rzeki. Druga wielkość to prędkośćvpowietrza lub wody w tym momencie. Być może będziesz musiał zmierzyć to bezpośrednio, ale w przypadku wody przepływającej przez rurę możesz to obliczyć za pomocą prawa Poiseuille'a.
Gdy masz te dwie ilości, możesz natychmiast obliczyć natężenie przepływuQ, dlatego
Q=Av
Aby otrzymać wynik w stopach sześciennych na sekundę, w obliczeniach należy użyć stóp i sekund. Jeśli użyłeś innych jednostek w kalkulatorze natężenia przepływu, zawsze możesz przeliczyć wynik na cfs, ale procedura może być skomplikowana.
Obszar pomiaru dla kalkulatora natężenia przepływu
Gdy mierzysz natężenie przepływu przez zamkniętą rurę lub kanał, a płyn lub gaz wypełnia rurę lub kanał, wystarczy zmierzyć wymiary, aby obliczyć powierzchnię.
W przypadku rury zmierz średnicę w stopach, weź połowę tej, która jest promieniemri użyj wzoru
A=\pi r^2
W przypadku kanału prostokątnego zmierz jego szerokośćwi jego wysokośćhw stopach i pomnóż je razem:
A = w\razy h
Aby zmierzyć powierzchnię przekroju obiektu przyrodniczego, takiego jak koryto rzeki, należy dokonać pewnych przybliżeń. Na przykład można założyć, że dno jest półokrągłym korytem o promieniu równym głębokości dna w najgłębszym punkcie. Oblicz obszar za pomocąZA = πr2, a następnie weź połowę tego.
Pomiar prędkości dla kalkulatora CFS
Pomiar prędkości może być większym wyzwaniem, ale nie zawsze. Na przykład w otwartym zbiorniku, takim jak koryto rzeki, możesz wybrać punkt na powierzchni wody i czas, ile czasu zajmuje – w sekundach – przejście dwóch punktów odniesienia oddzielonych określoną liczbą stopy. Daje to prędkość w stopach na sekundę.
Jeśli jesteś w stanie to zrobić, łatwo obliczyć natężenie przepływu w stopach sześciennych na sekundę. Po prostu podłącz liczby do wzoruQ = ZA × vi jesteś skończony.
Korzystanie z prawa Poiseuille'a
Ale co zrobić z zamkniętą rurą? Jeśli rura zawiera wodę pod ciśnieniem, można obliczyć natężenie przepływu za pomocą prawa Poiseuille'a, o ile można zmierzyć ciśnienie w dwóch różnych punktach ruryP1 iP2 w funtach na stopę kwadratową (nie w funtach na cal kwadratowy).
W razie potrzeby przelicz 1 funt na stopę kwadratową (psf) = 0,0069 funta na cal kwadratowy (psi).
Potrzebna jest również długość rury między tymi punktamiLw stopach i promieniu ruryrw stopach.
Potrzebujesz również lepkości wodyηw aktualnej temperaturze. Możesz to sprawdzić. Musi być wyrażona w funtach na stoposekundę, ale zwykle wyraża się ją w centypuazach. Jeśli tak się stanie, możesz dokonać konwersji za pomocą tego współczynnika: 1 centypuaz = 6,72 x 10-4 funty na stopę na sekundę.
Gdy już masz te ilości, znajdź natężenie przepływu w stopach sześciennych na sekundę, korzystając z tego równania (prawo Poiseuille'a):
Q = \frac{π(P_1-P_2)r^4}{8ηL}