Častým problémom rúr je korózia. V priebehu času môže z korózie v potrubí vzniknúť otvor, ktorý spôsobí netesnosť. Výpočet prietoku kvapaliny cez otvor môže byť zložitý kvôli mnohým premenným, ako je napríklad prietok kvapaliny rýchlosť, tlak v potrubí a hustota kvapaliny, aby som vymenoval aspoň niektoré, ale nechápem odradiť. Potrebnú odpoveď nájdete podľa jednoduchej série krokov.
Krok 1: Zhromaždite merania potrubia
Vykonajte merania: priemer (D) otvoru v potrubí a výška (h) povrchu kvapaliny nad otvorom. Skontrolujte, či sú všetky merania v rovnakej štandardnej jednotke. Napríklad 1 palec = 0,0254 metra, takže ak používate palce, prevádzajte svoje merania na metrické jednotky.
Krok 2: Určte prierezovú plochu
Vypočítajte prierezovú plochu otvoru (A). Rozdelte priemer otvoru na polovicu, aby ste získali polomer. Použite vzorec:
A = \ pi r ^ 2
Výsledok bude v jednotkách štvorcovej dĺžky.
Krok 3: Nájdite rýchlosť tekutín
Pomocou Bernoulliho rovnice vyhľadajte rýchlosť kvapaliny (v), ak ešte nie je poskytnutá. Ak je tlak kvapaliny v potrubí konštantný (t. J. Ak je prietok stabilný), kvapalina odchádza otvorom v potrubí rýchlosťou:
v = \ sqrt {2gh}
kde g je gravitačné zrýchlenie, 9,8 m / s2.
Krok 4: Nájdite objemový tok tekutín (tok)
Vynásobte prierezovú plochu otvoru rýchlosťou kvapaliny, aby ste našli objemový prietok kvapaliny (Q) ::
Q = priem
Bude to objem tekutiny, ktorá opúšťa dieru, v kubických metroch za sekundu.
Vzorový výpočet
Pozrime sa na príklad s číslami. Vypočítajte prietok kvapaliny otvorom v potrubí pri konštantnom tlaku, ak voda opustí otvor rýchlosťou 1,7 m / s a priemer otvoru je d = 1 palec = 0,0254 metra.
Najskôr vyhľadajte prierezovú plochu otvoru:
A = \ pi \ krát (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ text {m} ^ 2
Pretože tlak je konštantný a rýchlosť vody prechádzajúcej dierou je 1,7 m / s, pomocou vzorca z kroku 4 vyhľadajte objem vody, ktorá dieru opúšťa:
Q = 0,00051 \ krát 1,7 = 0,000867 \ text {m} ^ 3 \ text {/ s}
Pretože 1 meter kubický = 61 024 kubických palcov, Q = 52,9 palca3/s. Teda 52,9 kubických centimetrov vody opúšťa dieru v potrubí za sekundu.
Veci, ktoré budete potrebovať
- Vedecká kalkulačka
- Svinovací meter
- Pero / ceruzka
- Papier