Проналажење протока воде из излива, попут баштенске славине или славине за купатило, једноставна је вежба која не захтева ништа више од канте и тајмера. Израчунавање брзине протока у отвореном кориту, попут олука или корита, је мало сложеније, а израчунавање брзине протока течности унутар затворене цеви је још сложеније.
Формула протока, генерално, је
К = Ав
гдеКје проток,А.је површина попречног пресека у тачки на путу протока ивје брзина течности у тој тачки. У неким ситуацијама, као што је вода која тече коритом, рачунајућиА.је тешко, а најбоље што можете учинити је апроксимација. У другима, попут течности која тече у затвореној цеви, тешко је измеритив, али не мораш. Ако можете да измерите притисак течности, можете да користите Поисеуилле-ов закон.
Израчунавање брзине протока кроз отвор
Ако требате знати брзину протока кроз отвор, као што је цев или емитер капања, све што имате треба дозволити да се одређена количина акумулира у контејнеру и измерити колико је потребно акумулирати. На пример, можете измерити брзину протока из вентила допуштајући води да напуни канту од 5 галона и бележећи време. Поделите 5 са временом потребно за добијање броја галона по јединици времена. Ако мерите време у минутима, добићете резултат у галонима у минути.
Да бисте мерили брзину протока из малог отвора, попут емитора капања, требаће вам много мањи контејнер, као што је кварт тегла, и дужа јединица времена, али принцип је исти. Емитери капљица обично су оцењени бројем галона на сат који емитују. Емитер који испушта 1 галон на сат напунит ће теглу од литре за 15 минута.
Коришћење формуле протока
Ако видите течност која тече, можете измерити њену брзину, а то значи да вам је потребно само подручје кроз које течност тече да бисте израчунали брзину протока користећи формулуК = А. × в.
Ако течност тече кроз отвор или прозирну цев, један од начина за мерење брзине је увођење боје као маркера и време колико је потребно да боја пређе две тачке. Након мерења радијуса цеви или отвора, можете израчунати површину помоћу πр2, а затим користитев × А.за израчунавање брзине протока.
За проток кроз природне карактеристике, као што је речно корито, морате приближно приближити површину. Претпоставимо да је најдубљи део реке радијус полуцилиндричног корита. Израчунајте површину пресека помоћу πр2, онда узмите половину тога и искористите то заА.у једначиниК = в × А.да се добије приближна брзина протока.
Прорачун брзине протока помоћу притиска
Када течност тече кроз затворену цев, не можете је видети, па не можете измерити њену брзину. Међутим, ако можете да измерите притисак течности - што је обично лако учинити помоћу манометра - можете да користите Поисеуилле-ов закон за израчунавање брзине протока. Према Поисеуилле-овом закону, протокКварира директно са разликом притиска Δстризмеђу крајева цеви и четврте снаге полупречника цевир4, а варира обрнуто од дужине цевиЛ. Једначина је:
К = \ фрац {π \ Делта пр ^ 4} {8μЛ}
гдеµје вискозност течности.
Поисеуилле-ов закон претпоставља ламинарни (не-турбулентни) проток, што је сигурна претпоставка при малим притисцима и малим пречницима цеви.