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.
1. korak: Zberite meritve cevi
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.
2. korak: Določite površino preseka
Izračunajte površino preseka luknje (A). Premer luknje razdelite na polovico, da dobite polmer. Uporabite formulo:
A = \ pi r ^ 2
Rezultat bo v kvadratnih enotah.
3. korak: Poiščite hitrost tekočine
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:
v = \ sqrt {2gh}
kjer je g pospešek zaradi gravitacije, 9,8 m / s2.
4. korak: Poiščite pretok tekočine (pretok)
Pomnožite površino preseka luknje s hitrostjo tekočine, da poiščete volumski pretok tekočine (Q):
Q = Povpr
To bo prostornina tekočine, ki zapusti luknjo, v kubičnih metrih na sekundo.
Izračun vzorca
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:
A = \ pi \ krat (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ besedilo {m} ^ 2
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:
Q = 0,00051 \ krat 1,7 = 0,000867 \ besedilo {m} ^ 3 \ besedilo {/ s}
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.
Stvari, ki jih boste potrebovali
- Znanstveni kalkulator
- Merilni trak
- Pero / svinčnik
- Papir
