ปัญหาทั่วไปของท่อคือการกัดกร่อน เมื่อเวลาผ่านไป การกัดกร่อนในท่ออาจทำให้เกิดรูที่ทำให้เกิดการรั่วซึมได้ การคำนวณการไหลของของไหลผ่านรูอาจทำได้ยาก เนื่องจากมีหลายตัวแปร เช่น การไหลของของไหล ความเร็ว ความดันในท่อ และความหนาแน่นของของไหล เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น แต่ไม่ได้รับ ท้อแท้ คุณสามารถหาคำตอบที่ต้องการได้โดยทำตามขั้นตอนง่ายๆ
ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมการวัดของท่อ
รับการวัด: เส้นผ่านศูนย์กลาง (D) ของรูในท่อและความสูง (h) ของพื้นผิวของของเหลวเหนือรู ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการวัดทั้งหมดอยู่ในหน่วยมาตรฐานเดียวกัน ตัวอย่างเช่น 1 นิ้ว = 0.0254 เมตร ดังนั้นหากคุณใช้นิ้ว ให้แปลงการวัดเป็นหน่วยเมตริก
ขั้นตอนที่ 2: กำหนดพื้นที่หน้าตัด
คำนวณพื้นที่หน้าตัดของรู (A) แบ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของรูออกเป็นครึ่งหนึ่งเพื่อให้ได้รัศมี ใช้สูตร:
A=\pi r^2
ผลลัพธ์จะเป็นหน่วยความยาวสี่เหลี่ยม
ขั้นตอนที่ 3: ค้นหาความเร็วของไหล
ใช้สมการเบอร์นูลลีเพื่อหาความเร็วของของไหล (v) หากยังไม่ได้ระบุ หากความดันของของไหลในท่อคงที่ (เช่น หากการไหลคงที่) ของไหลจะไหลผ่านรูในท่อด้วยความเร็วดังนี้
v=\sqrt{2gh}
โดยที่ g คือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง 9.8 m/s2.
ขั้นตอนที่ 4: ค้นหาการไหลของปริมาณของเหลว (ฟลักซ์)
คูณพื้นที่หน้าตัดของรูด้วยความเร็วของของไหลเพื่อหาอัตราการไหลของของไหล (Q)::
Q=เฉลี่ย
นี่จะเป็นปริมาตรของของเหลวที่ออกจากรูในหน่วยลูกบาศก์เมตรต่อวินาที
การคำนวณตัวอย่าง
ลองดูตัวอย่างที่มีตัวเลข คำนวณการไหลของของไหลผ่านรูในท่อด้วยแรงดันคงที่ ถ้าน้ำออกจากรูด้วยความเร็ว 1.7 ม./วินาที และเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเท่ากับ d = 1 นิ้ว = 0.0254 เมตร
ขั้นแรก หาพื้นที่หน้าตัดของรู:
A=\pi \times (0.0254/2)^2=0.00051\text{ m}^2
เนื่องจากแรงดันคงที่และความเร็วของน้ำที่ไหลผ่านรูคือ 1.7 m/s ให้ใช้สูตรจากขั้นตอนที่ 4 หาปริมาตรของน้ำที่ออกจากรู:
Q=0.00051\ครั้ง 1.7 = 0.000867\ข้อความ{ m}^3\ข้อความ{/s}
เนื่องจาก 1 ลูกบาศก์เมตร = 61,024 ลูกบาศก์นิ้ว Q = 52.9 นิ้ว3/s. ดังนั้นน้ำ 52.9 ลูกบาศก์นิ้วจึงออกจากรูในท่อต่อวินาที
สิ่งที่คุณต้องการ
- เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์
- สายวัด
- ปากกาดินสอ
- กระดาษ
