Kako izračunati pretok tekočine skozi luknjo v cevi

Pogosta težava cevi je korozija. Sčasoma lahko korozija v cevi povzroči luknjo, ki povzroči puščanje. Izračun pretoka tekočine skozi luknjo je lahko težaven zaradi številnih spremenljivk, kot je pretok tekočine hitrost, tlak v cevi in ​​gostota tekočine, če jih naštejemo le nekaj, vendar ne razumemo malodušni. Odgovor, ki ga potrebujete, najdete v preprostih korakih.

Pridobite meritve: premer (D) luknje v cevi in ​​višino (h) površine tekočine nad luknjo. Prepričajte se, da so vse meritve v isti standardni enoti. Na primer, 1 palec = 0,0254 metra, zato, če uporabljate palce, pretvorite svoje mere v metrične enote.

Izračunajte površino preseka luknje (A). Premer luknje razdelite na polovico, da dobite polmer. Uporabite formulo:

Rezultat bo v kvadratnih enotah.

Z Bernoullijevo enačbo poiščite hitrost tekočine (v), če ta še ni predvidena. Če je tlak tekočine v cevi konstanten (tj. Če je pretok stalen), tekočina zapusti luknjo v cevi s hitrostjo:

kjer je g pospešek zaradi gravitacije, 9,8 m / s².

Pomnožite površino preseka luknje s hitrostjo tekočine, da poiščete volumski pretok tekočine (Q):

To bo prostornina tekočine, ki zapusti luknjo, v kubičnih metrih na sekundo.

Oglejmo si primer s številkami. Izračunajte pretok tekočine skozi luknjo v cevi s konstantnim tlakom, če voda zapusti luknjo s hitrostjo 1,7 m / s in je premer luknje d = 1 palca = 0,0254 metra.

Najprej poiščite površino preseka luknje:

Ker je tlak konstanten in je hitrost vode skozi luknjo 1,7 m / s, po formuli iz 4. koraka poiščite količino vode, ki zapusti luknjo:

Ker je 1 kubični meter = 61.024 kubičnih centimetrov, je Q = 52,9 palca³/s. Tako luknjo v cevi zapusti 52,9 kubičnih centimetrov vode na sekundo.

• Znanstveni kalkulator
• Merilni trak
• Pero / svinčnik
• Papir