Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregner du GPM fra differenstryk

Tryk er drivkraften bag volumetriske væskestrømme udtrykt i GPM (gallon per minut) som det er i et hvilket som helst strømningssystem. Dette stammer fra det banebrydende arbejde om forholdet mellem tryk og strømmen, som først blev konceptualiseret af Daniel Bernoulli for mere end 200 år siden. I dag er den detaljerede analyse af flydende systemer og meget af flow instrumentation baseret på denne pålidelige teknologi. Beregning af øjeblikkelig GPM fra differenstrykaflæsninger er ligefrem, om applikationen er en rørledningssektion eller et specifikt differenstrykstrømningselement, såsom en åbningsplade.

Beregning af GPM fra differenstryk i en rørsektion

Definer flowmåling applikationen. I dette eksempel strømmer vandet ned gennem et 6-tommers Schedule 40 stålrør fra en forhøjet vandtank, hvis niveau er 156 meter over jorden til en fordelingshoved på jordniveau, hvor trykket måler 54 psi. Da vandet kun drives af statisk hovedtryk, er der ikke brug for en pumpe. Du kan beregne GPM fra differenstryk gennem dette rør.

Bestem differenstrykket på tværs af 156-fods vertikalrør ved at dividere en højde på 156 fod ved 2,31 fod pr. Psi (pund pr. tommer) for at give 67,53 psi ved rørets start. Subtrahering 54 psi fra 67,53 psi resulterer i et differenstryk på 13,53 psi over 156 fod af 6-tommers Schedule 40-rør. Dette resulterer i et forskydningstryk på 100 fod /156 fod X 13,53 psi = 8,67 psi i rør på 100 meter.

Se hovedtab /flow data fra diagrammet til 6-tommer Skema 40 stålrør. Her resulterer 1744-GPM i flow i et differenstryk på 8,5 psi.

Beregn den faktiske GPM-strøm i dit tilfælde ved at dividere 8,67 psi ved den angivne 8,5 psi og udvinde kvoternes kvadratrost siden D'Arcy-Weisbach ligningen, som tabeldataene er baseret på, viser, at trykket varierer som kvadratet af flowhastighed (og dermed GPM). 8,67 /8,5 = 1,02. Kvadratroden på 1,02 = 1,099. Multiplicer 1.099 flowforholdet med den angivne 1744-GPM for at give 1761.35-GPM, der strømmer gennem dit 6-tommer rør.

GPM fra differenstryk i en åbningsplade

Definer applikationen. Til dette eksempel er en foruddefineret åbningsplade installeret i 8-tommers hovedet, der er fodret med røret i afsnit 1. Opløsningspladen er dimensioneret til at frembringe et differenstryk på 150 tommer H2O (i H2O) differenstryk med en strøm af 2500 gallons vand strømmer gennem det. I dette tilfælde frembringer åbningspladen et differenstryk på 74,46 tommer H2O differenstryk, som gør det muligt at beregne det faktiske flow gennem 8-tommers hovedrør.

Beregn andelen af ​​den fulde 2500- GPM flow ved 150-i H2O, når åbningspladen kun producerer 74,46-i H2O af differenstryk. 74,46 /150 = 0,4964.

Udvind kvadratroden af ​​0,4964, da strømmen varierer forholdsmæssigt som kvadratroden af ​​trykforholdet. Dette resulterer i en korrigeret andel på 0,7043, som når multipliceret med 2500-GPM fuld-range-strømmen svarer til 1761,39 GPM. Denne værdi er rimelig, da al strømmen kommer fra foderrøret i sektion 1-beregningen.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Brug af det laveste differenstryk rækkevidde muligt i en applikation vil resultere i mindre permanent tryk tab og forbedre energibesparelser i pumpesystemer.

Advarsel

Har altid tryk applikationer kontrolleret af en professionel for at være sikker på, at rørsystemer ikke vil bryde i højtrykssager.

Klik for at udvide hele teksten