כיצד לחשב את זרימת הנוזלים דרך חור בצינור

תוֹכֶן

• שלב 1: אסוף מדידות של הצינור
• שלב 2: קבע את אזור החתך
• שלב 3: מצא את מהירות הנוזל
• שלב 4: מצא את זרימת נפח הנוזלים (שטף)
• חישוב לדוגמא

בעיה שכיחה בצינורות היא קורוזיה. עם הזמן, קורוזיה בצינור יכולה ליצור חור הגורם לדליפה. חישוב זרימת הנוזל דרך חור יכול להיות קשה, בגלל משתנים רבים כמו מהירות זרימת הנוזלים, לחץ בצינור וצפיפות הנוזל, רק אם לדבר על כמה, אך אל תתייאש. אתה יכול למצוא את התשובה הדרושה לך על ידי ביצוע סדרת צעדים פשוטה.

שלב 1: אסוף מדידות של הצינור

השג מדידות: קוטר (D) של החור בצינור וגובהו (ח) של משטח הנוזל שמעל החור. ודא שכל המדידות נמצאות באותה יחידה סטנדרטית. לדוגמה, 1 אינץ '= 0.0254 מטר, כך שאם אתה משתמש בסנטימטרים, המר את המידות שלך ליחידות מטריות.

שלב 2: קבע את אזור החתך

חשב את שטח החתך של החור (A). חלקו את קוטר החור לשניים כדי לקבל את הרדיוס. השתמש בנוסחה A = πr² (רדיוס לכוח השני). התוצאה תהיה ביחידות באורך מרובע.

שלב 3: מצא את מהירות הנוזל

השתמש במשוואת ברנולי כדי למצוא את מהירות הנוזל (v) אם היא לא סופקה כבר. אם לחץ הנוזל בצינור הוא קבוע (כלומר, אם הזרימה קבועה), הנוזל יוצא דרך החור בצינור במהירות של v = √2_g_h, כאשר g הוא האצה בגלל כוח הכבידה, 9.8 m / s².

שלב 4: מצא את זרימת נפח הנוזלים (שטף)

הכפל את שטח חתך החור במהירות הנוזל כדי למצוא את קצב זרימת הנפח של הנוזל (Q): Q = A * v זה יהיה נפח הנוזל שמשאיר את החור בקוביות בשנייה.

חישוב לדוגמא

בואו נראה דוגמה עם מספרים. חשב את זרימת הנוזל דרך החור בצינור בלחץ מתמיד אם המים עוזבים את החור במהירות של 1.7 מ '/ ש' וקוטר החור הוא d = 1 אינץ '= 1 * 0.0254 = 0.0254 מטר.

ראשית, מצא את שטח חתך החור: A = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2. מכיוון שהלחץ קבוע ומהירות המים העוברים את החור היא 1.7 מ '/ ש', השתמש בנוסחה משלב 4 כדי למצוא את נפח המים שיוצא מהחור: Q = 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0.000867 מ '^ 3 / ש'.

מכיוון שמטר מעוקב = 61,024 אינץ 'מעוקב, Q = 0.000867 מ ^ 3 / ש * 61,024 = 52,9 אינץ ^ 3 / ש. לפיכך, 52.9 אינץ 'מעוקב של מים משאיר את החור בצינור לשנייה.