Як розрахувати тиск води за обсягом бака

Тиск води не безпосередньо залежить від обсягу резервуара для води, а від глибини. Наприклад, якщо ви розподілите 1 000 000 галонів води настільки тонкою, що в будь-яку точку вона буде глибиною лише 1 дюйм, вона не матиме великого тиску. Якби той самий об’єм залили в колону зі сторонами завширшки 1 фут, тиск на дні був би вдесятеро більшим, ніж на дні океану. Якщо ви знаєте деякі поперечні виміри резервуару на додаток до об’єму, ви можете розрахувати тиск води в нижній точці резервуара.

Визначте тиск води на дні повного вертикального циліндра, поділивши об’єм на добуток pi (π), помножений на радіус у квадраті (R2):

\ frac {V} {\ pi R ^ 2}

Це дає висоту. Якщо висота у футах, то помножте на 0,4333, щоб отримати фунтів на квадратний дюйм (PSI). Якщо висота в метрах, помножте на 1,422, щоб отримати PSI. Pi, або π, - це постійне відношення окружності до діаметра у всіх колах. Наближення pi дорівнює 3,14159.

Визначте тиск води внизу повного балона на його боці. Коли радіус у футах, помножте радіус на 2, а потім помножте продукт на 0,4333, щоб отримати тиск води в PSI. Коли радіус у метрах, помножте радіус на 2, а потім помножте на 1,422, щоб отримати PSI.

Визначте тиск води на дні повного сферичного резервуара для води, помноживши об’єм (V) на 3, розділивши його на добуток 4 і pi (π), взявши кубичний корінь результату і подвоївши це:

2 (\ frac {3V} {4 \ pi}) ^ {1/3}

Потім помножте на 0,4333 або 1,422, щоб отримати PSI, залежно від того, чи є об'єм у футах або метрах. Наприклад, сферичний бак об’ємом 113 100 кубічних футів, наповнений водою, має тиск води на дні:

2 (\ frac {3 \ times 113100} {4 \ pi}) ^ {1/3} \ times 0.4333 = 26 \ text {PSI}

Поради

  • Розрахунки на кроці 3 базуються на висоті, що вдвічі перевищує радіус (R), і формулі для обсягу кулі, яка дорівнює кубу радіуса (R) у чотири третини пі (π): V = (π / 3) х R3.

  • Поділитися
instagram viewer