Como calcular o fluxo do fluido através de um furo em uma tubulação

Um problema comum com tubos é a corrosão . Ao longo do tempo , a corrosão do tubo pode fazer um buraco que provoca uma fuga . Calculando o fluxo de fluido através de um buraco pode ser difícil , devido a muitas variáveis ​​, como a velocidade do fluxo do fluido , pressão no tubo e da densidade do fluido , apenas para nomear alguns , mas não desanimar . Você pode encontrar a resposta que você precisa , seguindo uma simples série de steps.Things Você vai precisar de

calculadora científica

Trena

Pen /lápis papelaria personalizada de

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instruções de cálculo

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obter medições : diâmetro ( d ) do furo no tubo e da altura ( h ) da superfície do líquido acima do orifício . Certifique-se que todas as medidas estão na mesma unidade padrão . Saiba que 1 polegada = 0,0254 metros , então se você usar polegadas, converter suas medidas.

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Calcule a área da seção transversal do furo ( A). Dividir o diâmetro do furo no meio para obter o raio . Utilizar a fórmula A = 3,14 ( número Pi ) * r ^ 2 ( raio para a segunda alimentação) . O resultado será , em unidades quadradas .

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Use a equação de Bernoulli para encontrar a velocidade do fluido (V) se não estiver já previsto . Se a pressão do fluido num tubo é constante ( o fluxo é constante ) , o líquido sai através do furo no tubo a uma velocidade de V = raiz quadrada ( 2 * g * h ) , em que g é a aceleração da gravidade ( g = 9,8 m /s ^ 2 )

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Multiplicar a área da secção transversal do furo pela velocidade do fluido para calcular o volume de fluido ( Q ) : . Q = a * V. Esta vontade o volume do líquido que sai do buraco em metros cúbicos por segundo.

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Vejamos um exemplo com números. Calcular o fluxo do fluido através do furo no tubo com uma pressão constante , se a água deixa o orifício com uma velocidade de 1,7 m /s e o diâmetro do furo é de d = 1 polegada = 1 * 0,0254 = 0,0254 metros .

primeiro, encontre a área da seção transversal do furo : A = 3,14 * (0,0254 /2) ^ 2 = 0,00051 m ^ 2 . Uma vez que a pressão é constante e a velocidade da água que atravessa o furo é de 1,7 m /s , utilizar a fórmula do Passo 4 para calcular o volume de água que sai do furo : Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m /s = 0.000867 m ^ 3 /s.

A partir de 1 metro cúbico = 61.024 polegadas cúbicas , Q = 0.000867m ^ 3 /s * 61.024 = 52,9 cm ^ 3 /s. Assim, 52,9 centímetros cúbicos de água deixa o buraco no tubo por segundo.