Strømningshastigheden for vand i liter pr. Minut eller gpm kan beregnes ved hjælp af Bernoulli-ligningen og omhyggelig enhedskonvertering. Hvis trykket er kendt i pund pr. Kvadrat tomme eller psi på to steder langs røret, kan Bernoulli-ligningen bruges til at bestemme vandets hastighed. Bernoulli-ligningen siger, at hastigheden bestemmes ved at beregne forskellen i tryk mellem to punkter, multiplicere med 2, divideret med vandets densitet og derefter tag kvadratroten. Derefter får du strømningshastigheden ved at multiplicere hastigheden med rørets tværsnitsareal.
Trin 1
Beregn forskellen i tryk mellem tanktrykket og rørets udgang.
Dette eksempel beregner strømningshastigheden for vand, der drænes fra en tank gennem et rør med et tværsnitsareal på 0,500 kvadratfod. Trykket inde i tanken er 94,0 psi, og trykket ved udgangen er atmosfærisk tryk, eller 14,7 psi.
Træk 14,7 fra 94, hvilket svarer til 79,3 pund pr. Kvadrat tomme.
Trin 2
Konverter pounds per square inch til pounds per square foot. Multipliser 79,3 psi med 144 kvadratmeter per kvadratfod, hvilket er lig med 11.419 pund pr. Kvadratfod.
Trin 3
Multipliser med 2, hvilket er lig med 22.838, og divider med vandtætheden. Del 22.838 med 62,4 pund pr. Kubikfod, hvilket svarer til 366.
Trin 4
Tag kvadratroten af 366, der svarer til 19,1 fod per sekund.
Trin 5
Multiplikér hastigheden - 19,1 fod pr. sekund - ved rørets tværsnitsareal - 0,5 kvadratfod - hvilket svarer til 9,57 kubikfod i sekundet.
Trin 6
Konverter kubikfod per sekund til gallon pr. minut med multiplicere med 448,8, hvilket svarer til 4.290 gallon pr. minut.
Tips
Denne beregning antager, at tankens tværsnitsareal er så stort sammenlignet med rørets tværsnitsareal, at hvis du deler rørets areal med tankens areal, vil forholdet være tæt på nul.
Denne beregning antager, at der ikke er et tab af strømningshastighed på grund af friktion, og at strømningshastigheden er hurtig nok til at blive betragtet som turbulent.
Sidste artikelSådan konverteres PSI til hestekræfter
Næste artikelBrug af calculus i Engineering