Contenuto
- Passaggio 1: raccogliere le misure del tubo
- Passaggio 2: determinare l'area della sezione trasversale
- Passaggio 3: trovare la velocità del fluido
- Passaggio 4: trovare il flusso del volume del fluido (flusso)
- Calcolo del campione
Un problema comune con i tubi è la corrosione. Nel tempo, la corrosione in un tubo può creare un foro che provoca una perdita. Calcolare il flusso del fluido attraverso un foro può essere difficile, a causa di molte variabili come la velocità del flusso del fluido, la pressione nel tubo e la densità del fluido, solo per citarne alcuni, ma non scoraggiarti. Puoi trovare la risposta che cerchi seguendo una semplice serie di passaggi.
Passaggio 1: raccogliere le misure del tubo
Ottenere misurazioni: diametro (D) del foro nel tubo e altezza (h) della superficie del fluido sopra il foro. Assicurarsi che tutte le misurazioni siano nella stessa unità standard. Ad esempio, 1 pollice = 0,0254 metri, quindi se si utilizzano pollici, convertire le misure in unità metriche.
Passaggio 2: determinare l'area della sezione trasversale
Calcola l'area della sezione trasversale del foro (A). Dividi il diametro del foro a metà per ottenere il raggio. Usa la formula A = πr2 (raggio alla seconda potenza). Il risultato sarà in unità di lunghezza quadrata.
Passaggio 3: trovare la velocità del fluido
Utilizzare l'equazione di Bernoulli per trovare la velocità del fluido (v) se non è già fornita. Se la pressione del fluido in un tubo è costante (ovvero se il flusso è costante), il fluido esce attraverso il foro nel tubo ad una velocità di v = √2_g_h, dove g è l'accelerazione dovuta alla gravità, 9,8 m / s2.
Passaggio 4: trovare il flusso del volume del fluido (flusso)
Moltiplicare l'area della sezione trasversale del foro per la velocità del fluido per trovare la portata del volume del fluido (Q): Q = A * v Questo sarà il volume del fluido che lascia il foro in metri cubi al secondo.
Calcolo del campione
Vediamo un esempio con i numeri. Calcola il flusso del fluido attraverso il foro nel tubo con una pressione costante se l'acqua esce dal foro con una velocità di 1,7 m / se il diametro del foro è d = 1 pollice = 1 * 0,0254 = 0,0254 metri.
Innanzitutto, trova l'area della sezione trasversale del foro: A = 3,14 * (0,0254 / 2) ^ 2 = 0,00051 m ^ 2. Poiché la pressione è costante e la velocità dell'acqua che attraversa il buco è di 1,7 m / s, utilizzare la formula del passaggio 4 per trovare il volume di acqua che lascia il buco: Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m / s = 0.000867 m ^ 3 / s.
Poiché 1 metro cubo = 61.024 pollici cubici, Q = 0.000867m ^ 3 / s * 61.024 = 52,9 pollici ^ 3 / s. Pertanto, 52,9 pollici cubi di acqua lasciano il buco nel tubo al secondo.