O problemă obișnuită cu țevile este coroziunea. În timp, coroziunea dintr-o țeavă poate face o gaură care provoacă o scurgere. Calculul fluxului de fluid printr-o gaură poate fi dificil, datorită multor variabile precum fluxul de fluid viteza, presiunea în conductă și densitatea fluidului, doar pentru a numi câteva, dar nu se obține descurajat. Puteți găsi răspunsul de care aveți nevoie urmând o serie simplă de pași.
Pasul 1: colectați măsurătorile țevii
Obțineți măsurători: diametrul (D) al găurii din țeavă și înălțimea (h) a suprafeței fluidului de deasupra găurii. Asigurați-vă că toate măsurătorile sunt în aceeași unitate standard. De exemplu, 1 inch = 0,0254 metri, deci dacă folosiți inch, convertiți măsurătorile în unități metrice.
Pasul 2: Determinați zona transversală
Calculați aria secțiunii transversale a găurii (A). Împărțiți diametrul găurii în jumătate pentru a obține raza. Folosiți formula:
A = \ pi r ^ 2
Rezultatul va fi în unități de lungime pătrată.
Pasul 3: Găsiți viteza fluidului
Utilizați ecuația Bernoulli pentru a găsi viteza fluidului (v) dacă nu este deja furnizată. Dacă presiunea fluidului într-o conductă este constantă (adică, dacă debitul este constant), fluidul pleacă prin orificiul conductei la o viteză de:
v = \ sqrt {2gh}
unde g este accelerația datorată gravitației, 9,8 m / s2.
Pasul 4: Găsiți fluxul de volum al fluidului (Flux)
Înmulțiți secțiunea transversală a găurii cu viteza fluidului pentru a găsi debitul volumului fluidului (Q) ::
Î = Av
Acesta va fi volumul fluidului care părăsește gaura în metri cubi pe secundă.
Calculul eșantionului
Să vedem un exemplu cu numere. Calculați fluxul de fluid prin orificiul din conductă cu presiune constantă dacă apa părăsește orificiul cu o viteză de 1,7 m / s și diametrul găurii este d = 1 inch = 0,0254 metri.
Mai întâi, găsiți secțiunea transversală a găurii:
A = \ pi \ times (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 \ text {m} ^ 2
Deoarece presiunea este constantă și viteza apei care trece prin gaură este de 1,7 m / s, utilizați formula de la Pasul 4 pentru a găsi volumul de apă care părăsește gaura:
Q = 0,00051 \ ori 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Deoarece 1 metru cub = 61.024 inci cubi, Q = 52.9 inci3/s. Astfel, 52,9 centimetri cubi de apă părăsește gaura din țeavă pe secundă.
Lucruri de care ai nevoie
- Calculator stiintific
- Ruletă
- Stilou / creion
- Hârtie