Розрахунок кубічних футів в секунду (cfs) має значення для потоку води. Це може протікати по трубі, вздовж русла або над водоспадом. Професіонали HVAC, що вимірюють потік повітря через систему повітропроводів, також можуть виражати результат у кубічних футах на секунду, але кубічні фути в хвилину є більш корисною одиницею вимірювання потоку повітря.
Будь то потік повітря або потік води, який ви вимірюєте, вам потрібно дві величини для вимірювання витрати. Перший - це кількість повітря або води, що проходить через певну точку, яку часто можна визначити, вимірявши площу поперечного перерізуAтруби, протоки або русла. Друга величина - це швидкістьvповітря або води в цій точці. Можливо, вам доведеться виміряти це безпосередньо, але у випадку, коли вода тече по трубі, ви можете обчислити це, використовуючи закон Пуазейля.
Коли у вас є ці дві величини, ви можете відразу розрахувати швидкість потокуПитання, тому що
Q = Av
Щоб отримати результат у кубічних футах на секунду, у розрахунку слід використовувати фути та секунди. Якщо ви використовували інші одиниці виміру у своєму калькуляторі витрати, ви завжди можете перетворити результат на cfs, але процедура може бути складною.
Площа вимірювання для вашого калькулятора витрати
Коли ви вимірюєте швидкість потоку через закриту систему трубопроводів або каналів, а рідина чи газ заповнюють трубу або канал, вам потрібно лише виміряти розміри для розрахунку площі.
Для труби виміряйте діаметр у футах, візьміть половину того, що становить радіуср, і скористайтеся формулою
A = \ pi r ^ 2
Для прямокутного воздуховода виміряйте його ширинуwі його висотаhу футах і помножте їх разом:
A = w \ разів h
Щоб виміряти площу поперечного перерізу природного об’єкта, такого як русло річки, потрібно зробити деякі наближення. Наприклад, можна припустити, що ліжко є напівкруглим жолобом з радіусом, рівним глибині ліжка в його найглибшій точці. Обчисліть площу за допомогоюA = πр2, тоді візьміть половину цього.
Вимірювання швидкості для вашого калькулятора CFS
Вимірювання швидкості може бути більш складним завданням, але не завжди. Наприклад, у відкритому контейнері, наприклад у руслі річки, можна вибрати точку на поверхні води і час, скільки часу потрібно - у секундах - для проходження двох опорних точок, розділених певною кількістю стопи. Це дає вам швидкість у футах за секунду.
Якщо ви в змозі це зробити, легко розрахувати швидкість потоку в кубічних футах на секунду. Просто підключіть цифри до формулиПитання = A × vі готово.
Використовуючи закон Пуазейля
Але що робити із закритою трубою? Якщо труба містить воду під тиском, ви можете розрахувати швидкість потоку, використовуючи закон Пуазейля, якщо ви можете виміряти тиск у двох різних точках трубиP1 іP2 у фунтах за квадратний фут (не фунтах за квадратний дюйм).
Перетворіть, якщо потрібно, використовуючи 1 фунт на квадратний фут (psf) = 0,0069 фунта на квадратний дюйм (psi).
Вам також потрібна довжина труби між цими точкамиLу футах і радіус трубиру футах.
Також потрібна в’язкість водиηпри поточній температурі. Ви можете це шукати. Це повинно виражатися у фунтах на фут фут секунди, але, як правило, це виражається в сантипуазах. Якщо це трапиться, ви можете перетворити, використовуючи цей коефіцієнт: 1 сантипуаза = 6,72 х 10-4 фунтів на фут за секунду.
Отримавши ці величини, знайдіть швидкість потоку в кубічних футах на секунду, використовуючи це рівняння (закон Пуазейля):
Q = \ frac {π (P_1- P_2) r ^ 4} {8ηL}