Швидкість потоку води в галонах за хвилину, або гпмм, можна розрахувати за допомогою рівняння Бернуллі та ретельного перерахунку одиниць. Якщо тиск відомий у фунтах на квадратний дюйм, або фунтів на квадратний дюйм, у двох місцях вздовж труби, тоді рівняння Бернуллі може бути використано для визначення швидкості руху води. Рівняння Бернуллі стверджує, що швидкість визначається обчисленням різниці тиску між двома точками, множенням на 2, діленням на щільність води та взяттям квадратного кореня. Потім ви отримуєте швидкість потоку, помноживши швидкість на площу поперечного перерізу труби.
Крок 1
Обчисліть різницю в тиску між тиском у баку та виходом з труби.
У цьому прикладі буде розраховано швидкість потоку води, що стікає з резервуара через трубу площею перерізу 0,500 квадратних футів. Тиск всередині бака становить 94,0 фунт / кв.дюйм, а тиск на виході - атмосферний тиск, або 14,7 фунт / кв.дюйм
Відніміть 14,7 з 94, що дорівнює 79,3 фунта на квадратний дюйм.
Крок 2
Перетворення фунти на квадратний дюйм в фунти на квадратний фут. Помножте 79,3 psi на 144 квадратних дюйма на квадратний фут, що дорівнює 11 419 фунтів на квадратний фут.
Крок 3
Помножте на 2, що дорівнює 22 838, і поділіть на щільність води. Розділіть 22838 на 62,4 фунта за кубічний фут, що дорівнює 366.
Крок 4
Візьміть квадратний корінь з 366, що дорівнює 19,1 фута в секунду.
Крок 5
Помножте швидкість - 19,1 фута на секунду - на площу перерізу труби - 0,5 квадратних футів - що дорівнює 9,57 кубічних футів на секунду.
Крок 6
Перетворіть кубічні фути на секунду в галони на хвилину, помноживши на 448,8, що дорівнює 4290 галонам на хвилину.
Поради
-
Цей розрахунок передбачає, що площа поперечного перерізу резервуару настільки велика в порівнянні з поперечним перерізом площа труби, якщо поділити площу труби на площу резервуара, співвідношення буде близьким до нуль.
Цей розрахунок передбачає відсутність втрат витрати через тертя і що швидкість потоку є досить швидкою, щоб вважати її турбулентною.