เนื้อหา
- ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมการวัดของไปป์
- ขั้นตอนที่ 2: กำหนดพื้นที่หน้าตัด
- ขั้นตอนที่ 3: ค้นหาความเร็วของของไหล
- ขั้นตอนที่ 4: ค้นหาการไหลของของไหล (ฟลักซ์)
- ตัวอย่างการคำนวณ
ปัญหาที่พบบ่อยกับท่อคือการกัดกร่อน เมื่อเวลาผ่านไปการกัดกร่อนในท่อสามารถทำให้รูที่ทำให้เกิดการรั่วไหล การคำนวณการไหลของของไหลผ่านรูอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากตัวแปรหลายอย่างเช่นความเร็วการไหลของของไหลความดันในท่อและความหนาแน่นของของไหลเพียงเพื่อบอกชื่อไม่กี่ แต่ไม่ทำให้ท้อแท้ คุณสามารถค้นหาคำตอบที่คุณต้องการโดยทำตามขั้นตอนง่ายๆ
ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมการวัดของไปป์
รับการวัด: เส้นผ่านศูนย์กลาง (D) ของรูในท่อและความสูง (h) ของพื้นผิวของของเหลวเหนือรู ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการวัดทั้งหมดอยู่ในหน่วยมาตรฐานเดียวกัน ตัวอย่างเช่น 1 นิ้ว = 0.0254 เมตรดังนั้นหากคุณใช้นิ้วให้แปลงหน่วยวัดเป็นหน่วยเมตริก
ขั้นตอนที่ 2: กำหนดพื้นที่หน้าตัด
คำนวณพื้นที่หน้าตัดของหลุม (A) แบ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมครึ่งหนึ่งเพื่อให้ได้รัศมี ใช้สูตร A = πr2 (รัศมีถึงกำลังสอง) ผลลัพธ์จะเป็นหน่วยสี่เหลี่ยมความยาว
ขั้นตอนที่ 3: ค้นหาความเร็วของของไหล
ใช้สมการเบอร์นูลลีเพื่อหาความเร็วของของไหล (v) หากยังไม่ได้ระบุ หากความดันของเหลวในท่อคงที่ (เช่นหากการไหลคงที่) ของเหลวจะไหลผ่านรูในท่อด้วยความเร็ว v = √2_g_hโดยที่ g มีความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง 9.8 m / s2.
ขั้นตอนที่ 4: ค้นหาการไหลของของไหล (ฟลักซ์)
คูณพื้นที่หน้าตัดของหลุมด้วยความเร็วของของไหลเพื่อหาอัตราการไหลของปริมาตรของของไหล (Q): Q = A * v นี่จะเป็นปริมาตรของของไหลที่ออกจากรูในลูกบาศก์เมตรต่อวินาที
ตัวอย่างการคำนวณ
ให้ดูตัวอย่างกับตัวเลข คำนวณการไหลของของเหลวผ่านรูในท่อด้วยแรงดันคงที่หากน้ำไหลออกจากรูด้วยความเร็ว 1.7 ม. / วินาทีและเส้นผ่านศูนย์กลางของรูคือ d = 1 นิ้ว = 1 * 0.0254 = 0.0254 เมตร
ก่อนอื่นให้หาพื้นที่หน้าตัดของหลุม: A = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2 เนื่องจากความดันคงที่และความเร็วของน้ำที่ไหลผ่านรูคือ 1.7 m / s ใช้สูตรจากขั้นตอนที่ 4 เพื่อหาปริมาตรของน้ำที่ไหลออกจากรู: Q = 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0.000867 m ^ 3 / s
ตั้งแต่ 1 ลูกบาศก์เมตร = 61,024 ลูกบาศก์นิ้ว, Q = 0.000867m ^ 3 / s * 61,024 = 52.9 นิ้ว ^ 3 / s ดังนั้นน้ำ 52.9 ลูกบาศก์นิ้วออกจากหลุมในท่อต่อวินาที