Како израчунати проток течности кроз рупу у цеви

Уобичајени проблем цеви је корозија. Временом корозија у цеви може направити рупу која узрокује цурење. Израчунавање протока течности кроз рупу може бити тешко због многих променљивих попут протока течности брзина, притисак у цеви и густина течности, само да набројимо неке, али немојте схватити обесхрабрени. Одговор који вам је потребан можете пронаћи пратећи једноставан низ корака.

Корак 1: Прикупите мерења цеви

Добити мере: пречник (Д) рупе у цеви и висину (х) површине течности изнад рупе. Уверите се да су сва мерења у истој стандардној јединици. На пример, 1 инч = 0,0254 метра, па ако користите инче, претворите мере у метричке јединице.

Корак 2: Одредите површину пресека

Израчунајте површину попречног пресека рупе (А). Поделите пречник рупе на пола да бисте добили радијус. Користите формулу:

А = \ пи р ^ 2

Резултат ће бити у јединицама квадратне дужине.

Корак 3: Пронађите брзину флуида

Користите Бернулијеву једначину да бисте пронашли брзину флуида (в) ако већ није обезбеђена. Ако је притисак течности у цеви константан (тј. Ако је проток сталан), течност излази кроз отвор у цеви брзином од:

в = \ скрт {2гх}

где је г убрзање услед гравитације, 9,8 м / с2.

Корак 4: Пронађите проток протока флуида (проток)

Помножите површину попречног пресека рупе са брзином флуида да бисте пронашли запремински проток течности (К):

К = Ав

Ово ће бити запремина течности која напушта рупу у кубним метрима у секунди.

Израчун узорка

Погледајмо пример са бројевима. Израчунајте проток течности кроз отвор на цеви са константним притиском ако вода напушта рупу брзином од 1,7 м / с, а пречник рупе је д = 1 инч = 0,0254 метра.

Прво пронађите површину попречног пресека рупе:

А = \ пи \ пута (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 \ текст {м} ^ 2

Будући да је притисак константан, а брзина воде која пролази кроз отвор је 1,7 м / с, користите формулу из корака 4 да бисте пронашли запремину воде која напушта рупу:

К = 0,00051 \ пута 1,7 = 0,000867 \ тект {м} ^ 3 \ тект {/ с}

Пошто је 1 кубни метар = 61.024 кубних инча, К = 52.9 инча3/s. Дакле, 52,9 кубичних центиметара воде у секунди оставља рупу на цеви.

Ствари које ће вам требати

  • Научни калкулатор
  • Кројачки сантиметар
  • Перо оловка
  • Папир
  • Објави
instagram viewer