Съдържание
- Стъпка 1: Съберете измервания на тръбата
- Стъпка 2: Определете площта на напречното сечение
- Стъпка 3: Намерете скоростта на течността
- Стъпка 4: Намерете потока на обема на течността (поток)
- Изчисляване на пример
Често срещан проблем с тръбите е корозията. С течение на времето корозията в тръба може да направи дупка, която да причини теч. Изчисляването на потока на течността през дупка може да бъде трудно, поради много променливи като скоростта на потока на течността, налягането в тръбата и плътността на течността, само за да назовем няколко, но не се обезсърчавайте. Можете да намерите отговора, от който се нуждаете, като следвате проста серия от стъпки.
Стъпка 1: Съберете измервания на тръбата
Получавайте измервания: диаметър (D) на отвора в тръбата и височина (h) на повърхността на флуида над отвора. Уверете се, че всички измервания са в една и съща стандартна единица. Например 1 инч = 0,0254 метра, така че ако използвате инчове, преобразувайте измерванията си в метрични единици.
Стъпка 2: Определете площта на напречното сечение
Изчислете площта на напречното сечение на отвора (A). Разделете диаметъра на отвора наполовина, за да получите радиус. Използвайте формулата A = πr2 (радиус до втората мощност). Резултатът ще бъде в единици с квадратна дължина.
Стъпка 3: Намерете скоростта на течността
Използвайте уравнението на Бернули, за да намерите скоростта на течността (v), ако тя вече не е предоставена. Ако налягането на течността в тръба е постоянно (т.е. ако потокът е постоянен), течността напуска през дупката в тръбата със скорост v = √2_g_h, където g е ускорение поради гравитацията, 9,8 m / s2.
Стъпка 4: Намерете потока на обема на течността (поток)
Умножете площта на напречното сечение на отвора на скоростта на течността, за да намерите обемния дебит на флуида (Q): Q = A * v Това ще бъде обемът на флуида, който напуска дупката в кубически метри в секунда.
Изчисляване на пример
Да разгледаме пример с числа. Изчислете потока на течността през отвора в тръбата с постоянно налягане, ако водата напусне отвора със скорост 1,7 m / s и диаметърът на отвора е d = 1 инч = 1 * 0,0254 = 0,0254 метра.
Първо, намерете площта на напречното сечение на отвора: A = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2. Тъй като налягането е постоянно и скоростта на водата, преминаваща през отвора, е 1,7 m / s, използвайте формулата от стъпка 4, за да намерите обема на водата, който напуска отвора: Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m / s = 0,000867 m ^ 3 / s.
Тъй като 1 кубически метър = 61,024 кубически инча, Q = 0,000867m ^ 3 / s * 61,024 = 52,9 инча ^ 3 / s. Така 52,9 кубически инча вода напуска дупката в тръбата за секунда.