Borularla ilgili yaygın bir sorun korozyondur. Zamanla, bir borudaki korozyon, sızıntıya neden olan bir delik açabilir. Akışkan akışı gibi birçok değişken nedeniyle bir delikten akışkan akışını hesaplamak zor olabilir. hız, borudaki basınç ve sıvının yoğunluğu, sadece birkaçını saymak gerekirse, cesareti kırılmış. Bir dizi basit adımı izleyerek ihtiyacınız olan cevabı bulabilirsiniz.
Adım 1: Borunun Ölçülerini Toplayın
Ölçümleri alın: borudaki deliğin çapı (D) ve deliğin üzerindeki sıvı yüzeyinin yüksekliği (h). Tüm ölçümlerin aynı standart birimde olduğundan emin olun. Örneğin, 1 inç = 0.0254 metre, yani inç kullanıyorsanız ölçümlerinizi metrik birimlere dönüştürün.
Adım 2: Kesit Alanı Belirleyin
Deliğin (A) kesit alanını hesaplayın. Yarıçapı elde etmek için deliğin çapını ikiye bölün. Formülü kullanın:
A=\pi r^2
Sonuç, kare uzunluk birimlerinde olacaktır.
Adım 3: Akışkan Hızını Bulun
Henüz sağlanmadıysa, akışkan hızını (v) bulmak için Bernoulli denklemini kullanın. Bir borudaki akışkan basıncı sabitse (yani akış sabitse), akışkan borudaki delikten şu hızda çıkar:
v=\sqrt{2gh}
g yerçekimi ivmesidir, 9.8 m/s2.
Adım 4: Akışkan Hacim Akışını (Akı) Bulun
Akışkanın (Q) hacimsel akış hızını bulmak için deliğin kesit alanını akışkan hızıyla çarpın:
Q=Av
Bu, delikten saniyede metreküp olarak çıkan sıvının hacmi olacaktır.
Örnek Hesaplama
Rakamlarla bir örneğe bakalım. Su, deliği 1,7 m/s hızla terk ediyorsa ve deliğin çapı d = 1 inç = 0,0254 metre ise, borudaki delikten sıvı akışını sabit basınçla hesaplayın.
İlk olarak, deliğin kesit alanını bulun:
A=\pi \times (0,0254/2)^2=0,0051\text{ m}^2
Basınç sabit olduğundan ve delikten geçen suyun hızı 1,7 m/s olduğundan, delikten çıkan suyun hacmini bulmak için Adım 4'teki formülü kullanın:
Q=0.00051\times 1,7 = 0,000867\text{ m}^3\text{/s}
1 metreküp = 61.024 inç küp olduğundan, Q = 52.9 inç3/s. Böylece saniyede 52.9 inç küp su borudaki deliği terk eder.
İhtiyacınız Olan Şeyler
- Bilimsel hesap makinesi
- şerit metre
- Kalem
- Kağıt