Obsah
- Krok 1: Zhromaždite merania potrubia
- Krok 2: Určite prierezovú plochu
- Krok 3: Nájdite rýchlosť tekutiny
- Krok 4: Nájdite objemový prietok tekutiny (tok)
- Vzorový výpočet
Bežným problémom s rúrkami je korózia. V priebehu času môže korózia v potrubí vytvoriť otvor, ktorý spôsobí únik. Vypočítanie toku tekutiny cez otvor môže byť ťažké, kvôli mnohým premenným, ako je rýchlosť prúdenia tekutiny, tlak v potrubí a hustota tekutiny, aby sme vymenovali aspoň niektoré, ale nenechajte sa odradiť. Potrebnú odpoveď nájdete jednoduchou sériou krokov.
Krok 1: Zhromaždite merania potrubia
Získajte merania: priemer (D) otvoru v potrubí a výška (h) povrchu tekutiny nad otvorom. Skontrolujte, či sú všetky merania v rovnakej štandardnej jednotke. Napríklad 1 palec = 0,0254 metra, takže ak používate palce, skonvertujte svoje merania na metrické jednotky.
Krok 2: Určite prierezovú plochu
Vypočítajte plochu prierezu otvoru (A). Rozdeľte priemer otvoru na polovicu, aby ste dostali polomer. Použite vzorec A = πr2 (polomer druhej sily). Výsledok bude v jednotkách štvorcovej dĺžky.
Krok 3: Nájdite rýchlosť tekutiny
Použite Bernoulliho rovnicu na zistenie rýchlosti tekutiny (v), ak ešte nie je poskytnutá. Ak je tlak tekutiny v potrubí konštantný (t. J. Ak je prietok stály), tekutina opúšťa otvor v rúrke rýchlosťou v = √2_g_h, kde g je gravitačné zrýchlenie 9,8 m / s2.
Krok 4: Nájdite objemový prietok tekutiny (tok)
Vynásobte plochu prierezu dieru rýchlosťou tekutiny, aby ste našli objemový prietok tekutiny (Q): Q = A * v Toto bude objem tekutiny, ktorá opúšťa otvor v metroch kubických za sekundu.
Vzorový výpočet
Pozrime sa na príklad s číslami. Ak voda opúšťa otvor s rýchlosťou 1,7 m / s a priemer otvoru je d = 1 palec = 1 * 0,0254 = 0,0254 metra, vypočítajte prietok tekutiny cez otvor v potrubí s konštantným tlakom.
Najprv nájdite plochu prierezu otvoru: A = 3,14 * (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 m2. Pretože tlak je konštantný a rýchlosť vody pretekajúcej otvorom je 1,7 m / s, pomocou vzorca z kroku 4 nájdite objem vody, ktorá opúšťa otvor: Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m / s = 0,000867 m3 / s.
Pretože 1 kubický meter = 61,024 kubických palcov, Q = 0,000867 m3 / s * 61,024 = 52,9 palca ^ 3 / s. Preto 52,9 kubických centimetrov vody opúšťa otvor v potrubí za sekundu.