Tartalom
- Az áramlási sebesség számológépének mérési területe
- A sebesség mérése a CFS számológépén
- A Poiseuilles törvény alkalmazása
A másodpercenkénti köbméter (cfs) kiszámítása a vízáramlás szempontjából releváns. Átfolyhat egy csövön, egy folyómeder mentén vagy egy vízesés felett. A légcsatorna-rendszeren keresztüli légáramot mérő HVAC profik szintén másodperc köbméterben fejezhetik ki az eredményt, ám percenkénti köbméter is hasznosabb egység a légáram mérésére.
Függetlenül attól, hogy a levegőáramot vagy a vízáramot mérik, két mennyiségre van szüksége az áramlási sebesség méréséhez. Az első egy adott ponton áthaladó levegő vagy víz mennyisége, amelyet gyakran meghatározhat a keresztmetszeti terület mérésével A cső, vezeték vagy folyóágy. A második mennyiség a sebesség v a levegő vagy a víz ezen a ponton. Lehet, hogy ezt közvetlenül meg kell mérnie, de ha egy csövön átfolyik a víz, akkor a Poiseuilles törvény alkalmazásával kiszámíthatja.
Ha megvan ez a két mennyiség, akkor azonnal kiszámíthatja az áramlási sebességet Q, mert Q = A × v. Ahhoz, hogy eredményt köbméter / másodpercben kapjon, a számítás során láb és másodperc értékét kell használnia. Ha más mértékegységeket használt az áramlási sebesség kalkulátorában, akkor az eredményt mindig konvertálhatjuk cfs értékre, de az eljárás bonyolult lehet.
Az áramlási sebesség számológépének mérési területe
Ha zárt csővezetéken vagy csatornarendszeren keresztül áramlási sebességet mér, és a folyadék vagy a gáz kitölti a csövet vagy vezetéket, akkor csak a méretet kell megmérnie a terület kiszámításához.
Egy cső esetében mérje meg az átmérőt lábakban, vegye le annak felét, azaz a sugarat r, és használja a képletet A = π_r_2.
Téglalap alakú csatorna esetén mérje meg annak szélességét w és magassága h lábban, és ezeket szorozzuk meg: A = w × h.
A természeti jellemzők, például a folyómeder keresztmetszeti területének méréséhez néhány közelítést kell végeznie. Tehát feltételezheti, hogy az ágy félkör alakú vályú, amelynek sugara megegyezik az ágy mélységének legmélyebb pontjában. Számítsa ki a területet a A = π_r_2, akkor vegye be ennek felét.
A sebesség mérése a CFS számológépén
A sebesség mérése sokkal nagyobb kihívást jelenthet, de nem mindig. Például egy nyitott tartályban, például a folyómederben kiválaszthat egy pontot a víz felszínén, és mennyi időt igényel - másodpercben - egy bizonyos számú láb elválasztásával elválasztott két referenciapont áthaladása. Ez megadja a sebességet másodpercenként lábakban.
Ha ezt meg tudja csinálni, akkor könnyen kiszámolható az áramlási sebesség köbméter / másodpercben. Csak dugja be a számokat a képletbe Q = A × v és kész.
A Poiseuilles törvény alkalmazása
De mit kell tennie egy zárt csővel? Ha a cső nyomás alatt álló vizet tartalmaz, akkor kiszámíthatja az áramlási sebességet a Poiseuilles törvény alkalmazásával, amennyiben meg tudja mérni a nyomást a cső két különböző pontján P1 és P2 font / négyzetláb (nem font / négyzet hüvelyk).
Konvertálja, ha szükséges, 1 font / négyzetláb (psf) = 0,0069 font / négyzet hüvelyk (psi).
Szüksége van a csövek hosszára is ezen pontok között L lábakban és a cső sugara r lábban.
Szüksége van a víz viszkozitására is η az aktuális hőmérsékleten. Ezt megnézheti. Fontosan kell kifejezni font / méter másodpercenként, de általában centipoise-ban fejezi ki. Ha ez megtörténik, akkor a következő tényezővel konvertálhat: 1 centipoise = 6,72 x 10-4 font / perc másodpercenként.
Miután megszerezte ezeket a mennyiségeket, keresse meg az áramlási sebességet köbméter / másodpercben másodpercenként az alábbi egyenlettel (Poiseuilles-törvény):
Q = frac {π (P_1- P_2) r ^ 4} {8ηL}