Како израчунати проток течности кроз рупу у цеви

Садржај

• Корак 1: Прикупите мерења цеви
• Корак 2: Одредите површину попречног пресека
• Корак 3: Пронађите брзину флуида
• Корак 4: Пронађите проток волумена течности (флукс)
• Прорачун узорка

Чест проблем са цевима је корозија. Временом, корозија у цеви може направити рупу која проузрокује цурење. Израчунавање протока течности кроз рупу може бити тешко, због многих променљивих као што су брзина протока течности, притисак у цеви и густина течности, само неколико имена, али не обесхрабрујте. Одговор који вам је потребан можете пронаћи једноставним низом корака.

Корак 1: Прикупите мерења цеви

Добијте мерења: пречник (Д) рупе у цеви и висина (х) површине течности изнад отвора. Проверите да ли су сва мерења у истој стандардној јединици. На пример, 1 инч = 0,0254 метра, па ако користите инче, претворите своја мерења у метричке јединице.

Корак 2: Одредите површину попречног пресека

Израчунајте површину попречног пресека отвора (А). Поделите пречник рупе на пола да бисте добили радијус. Користите формулу А = πр² (радијус до друге снаге). Резултат ће бити у јединицама квадратне дужине.

Корак 3: Пронађите брзину флуида

Користите Берноуллијеву једнаџбу да бисте пронашли брзину (в) течности ако она није већ дата. Ако је притисак течности у цеви константан (тј. Ако је проток стабилан), течност излази кроз рупу у цеви брзином в = √2_г_х, где је г убрзање захваљујући гравитацији, 9,8 м / с².

Корак 4: Пронађите проток волумена течности (флукс)

Помножите површину попречног пресека рупе са брзином течности да бисте пронашли волумен протока течности (К): К = А * в Ово ће бити волумен течности који рупу напушта у кубичним метрима у секунди.

Прорачун узорка

Погледајмо пример са бројевима. Израчунајте проток течности кроз отвор у цеви са константним притиском ако вода напусти рупу брзином 1,7 м / с, а пречник рупе д = 1 инч = 1 * 0,0254 = 0,0254 метра.

Прво пронађите површину попречног пресека отвора: А = 3,14 * (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 м ^ 2. Пошто је притисак константан и брзина воде која пролази кроз отвор износи 1,7 м / с, помоћу формуле из корака 4 пронађите запремину воде која напушта рупу: К = 0,00051 м ^ 2 * 1,7 м / с = 0.000867 м ^ 3 / с.

Пошто је 1 кубни метар = 61,024 кубичних инча, К = 0,000867м ^ 3 / с * 61,024 = 52,9 инча ^ 3 / с. Тако 52,9 кубних центиметара воде напушта рупу у цеви у секунди.