De stroomsnelheid van water in gallons per minuut, of gpm, kan worden berekend met behulp van de Bernoulli-vergelijking en zorgvuldige conversie van eenheden. Als de druk bekend is in pond per vierkante inch, of psi, op twee locaties langs de pijp, dan kan de Bernoulli-vergelijking worden gebruikt om de snelheid van het water te bepalen. De Bernoulli-vergelijking stelt dat de snelheid wordt bepaald door het drukverschil tussen twee punten te berekenen, te vermenigvuldigen met 2, te delen door de dichtheid van water en vervolgens de vierkantswortel te nemen. U krijgt dan het debiet door de snelheid te vermenigvuldigen met het dwarsdoorsnede-oppervlak van de buis.
Stap 1
Bereken het drukverschil tussen de tankdruk en de uitgang van de leiding.
Dit voorbeeld berekent de stroomsnelheid van het water dat uit een tank stroomt door een pijp met een dwarsdoorsnede van 0,500 vierkante voet. De druk in de tank is 94,0 psi en de druk bij de uitgang is atmosferische druk, of 14,7 psi.
Trek 14,7 af van 94, wat gelijk is aan 79,3 pond per vierkante inch.
Stap 2
Converteer ponden per vierkante inch naar ponden per vierkante voet. Vermenigvuldig 79,3 psi met 144 vierkante inch per vierkante voet, wat overeenkomt met 11.419 pond per vierkante voet.
Stap 3
Vermenigvuldig met 2, wat gelijk is aan 22.838, en deel door de dichtheid van water. Verdeel 22.838 door 62,4 pond per kubieke voet, wat gelijk is aan 366.
Stap 4
Neem de vierkantswortel van 366, wat gelijk is aan 19,1 voet per seconde.
Stap 5
Vermenigvuldig de snelheid - 19,1 voet per seconde - met het dwarsdoorsnede-oppervlak van de pijp - 0,5 vierkante voet - wat gelijk is aan 9,57 kubieke voet per seconde.
Stap 6
Converteer kubieke voet per seconde naar gallons per minuut door te vermenigvuldigen met 448,8, wat gelijk is aan 4.290 gallons per minuut.
Tips
-
Deze berekening gaat ervan uit dat het dwarsdoorsnede-oppervlak van de tank zo groot is in vergelijking met de dwarsdoorsnede gebied van de leiding dat als u het gebied van de leiding deelt door het gebied van de tank, de verhouding dicht bij. zal zijn nul.
Deze berekening gaat ervan uit dat er geen verlies van stroomsnelheid is als gevolg van wrijving, en dat de stroomsnelheid snel genoeg is om als turbulent te worden beschouwd.