Περιεχόμενο
Ο ρυθμός ροής του νερού σε γαλόνια ανά λεπτό ή gpm μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια της εξίσωσης Bernoulli και προσεκτική μετατροπή μονάδων. Εάν η πίεση είναι γνωστή σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα ή psi, σε δύο θέσεις κατά μήκος του σωλήνα, τότε η εξίσωση Bernoulli μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του νερού. Η εξίσωση Bernoulli δηλώνει ότι η ταχύτητα καθορίζεται με τον υπολογισμό της διαφοράς πίεσης μεταξύ δύο σημείων, πολλαπλασιασμού κατά 2, διαιρώντας με την πυκνότητα του νερού και στη συνέχεια λαμβάνοντας την τετραγωνική ρίζα. Στη συνέχεια, αποκτάτε τον ρυθμό ροής πολλαπλασιάζοντας την ταχύτητα από την περιοχή διατομής του σωλήνα.
Βήμα 1
Υπολογίστε τη διαφορά πίεσης μεταξύ της πίεσης της δεξαμενής και της εξόδου του σωλήνα.
Αυτό το παράδειγμα θα υπολογίσει τον ρυθμό ροής του νερού που αποστραγγίζεται από μια δεξαμενή μέσω ενός σωλήνα με επιφάνεια διατομής 0.500 τετραγωνικών ποδιών. Η πίεση εντός της δεξαμενής είναι 94,0 psi και η πίεση στην έξοδο είναι ατμοσφαιρική πίεση ή 14,7 psi.
Αφαιρέστε το 14,7 από το 94, το οποίο ισούται με 79,3 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα.
Βήμα 2
Μετατρέψτε κιλά ανά τετραγωνική ίντσα σε κιλά ανά τετραγωνικό πόδι. Πολλαπλασιάστε τα 79,3 psi με 144 τετραγωνικά ίντσες ανά τετραγωνικό πόδι, που ισούται με 11,419 λίβρες ανά τετραγωνικό πόδι.
Βήμα 3
Πολλαπλασιάστε με 2, που ισούται με 22,838, και διαιρέστε με την πυκνότητα του νερού. Χωρίστε 22,838 με 62,4 λίβρες ανά κυβικό πόδι, που ισούται με 366.
Βήμα 4
Πάρτε την τετραγωνική ρίζα 366, η οποία ισούται με 19,1 πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Βήμα 5
Πολλαπλασιάστε την ταχύτητα - 19,1 πόδια ανά δευτερόλεπτο - από την περιοχή διατομής του σωλήνα - 0,5 τετραγωνικά πόδια - που ισούται με 9,57 κυβικά πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Βήμα 6
Μετατρέψτε τα κυβικά πόδια ανά δευτερόλεπτο σε γαλόνια ανά λεπτό πολλαπλασιάζοντας το 448,8, το οποίο ισούται με 4.290 γαλόνια ανά λεπτό.