Zawartość
- Obszar pomiarowy dla kalkulatora natężenia przepływu
- Pomiar prędkości w kalkulatorze CFS
- Korzystanie z prawa Poiseuillesa
Obliczanie stóp sześciennych na sekundę (cfs) odnosi się do przepływu wody. Może płynąć przez rurę, wzdłuż koryta rzeki lub nad wodospadem. Profesjonaliści HVAC mierzący przepływ powietrza przez system kanałów mogą również wyrażać wynik w stopach sześciennych na sekundę, ale stopy sześcienne na minutę są bardziej przydatną jednostką do pomiaru przepływu powietrza.
Niezależnie od tego, czy mierzysz przepływ powietrza czy przepływ wody, potrzebujesz dwóch wielkości do pomiaru natężenia przepływu. Pierwszy to ilość powietrza lub wody przechodząca przez określony punkt, który często można określić, mierząc pole przekroju ZA rury, kanału lub koryta rzeki. Druga wielkość to prędkość v powietrza lub wody w tym punkcie. Być może będziesz musiał zmierzyć to bezpośrednio, ale w przypadku wody przepływającej przez rurę możesz to obliczyć, stosując prawo Poiseuillesa.
Gdy masz te dwie wielkości, możesz natychmiast obliczyć natężenie przepływu Q, dlatego Q = ZA × v. Aby uzyskać wynik w stopach sześciennych na sekundę, do obliczeń należy użyć stóp i sekund. Jeśli użyłeś innych jednostek w kalkulatorze natężenia przepływu, zawsze możesz przekonwertować wynik na cfs, ale procedura może być skomplikowana.
Obszar pomiarowy dla kalkulatora natężenia przepływu
Podczas pomiaru natężenia przepływu przez zamkniętą rurę lub system kanałów, a płyn lub gaz wypełnia rurę lub kanał, wystarczy zmierzyć wymiary, aby obliczyć powierzchnię.
W przypadku rury zmierz średnicę w stopach, weź połowę jej, czyli promień ri użyj formuły ZA = π_r_2.
W przypadku kanału prostokątnego zmierz jego szerokość w i jego wysokość h w stopach i pomnóż je razem: ZA = w × h.
Aby zmierzyć pole przekroju cechy naturalnej, takiej jak koryto rzeki, należy dokonać pewnych przybliżeń. Na przykład można założyć, że złoże jest półkolistym koryta o promieniu równym głębokości złoża w jego najgłębszym punkcie. Oblicz obszar za pomocą ZA = π_r_2, a następnie weź połowę tego.
Pomiar prędkości w kalkulatorze CFS
Pomiar prędkości może być trudniejszy, ale nie zawsze. Na przykład w otwartym pojemniku, takim jak koryto rzeki, możesz wybrać punkt na powierzchni wody i czas, jaki zajmuje - w sekundach - przejście dwóch punktów odniesienia oddzielonych określoną liczbą stóp. To daje prędkość w stopach na sekundę.
Jeśli możesz to zrobić, łatwo obliczyć natężenie przepływu w stopach sześciennych na sekundę. Po prostu podłącz liczby do wzoru Q = ZA × v i jesteś skończony.
Korzystanie z prawa Poiseuillesa
Ale co powinieneś zrobić z zamkniętą rurą? Jeśli rura zawiera wodę pod ciśnieniem, można obliczyć natężenie przepływu za pomocą prawa Poiseuillesa, o ile można zmierzyć ciśnienie w dwóch różnych punktach rury P.1 i P.2 w funtach na stopę kwadratową (nie funtach na cal kwadratowy).
Przelicz, jeśli to konieczne, używając 1 funta na stopę kwadratową (psf) = 0,0069 funta na cal kwadratowy (psi).
Potrzebujesz również długości rury między tymi punktami L. w stopach i promieniu rury r w stopach.
Potrzebujesz także lepkości wody η w aktualnej temperaturze. Możesz to sprawdzić. Musi być wyrażony w funtach na stopę na sekundę, ale zwykle jest wyrażony w centypuazach. Jeśli tak się stanie, możesz przeliczyć za pomocą tego współczynnika: 1 centipoise = 6,72 x 10-4 funty na stopę na sekundę.
Po uzyskaniu tych wielkości znajdź przepływ w stopach sześciennych na sekundę, korzystając z tego równania (prawo Poiseuillesa):
Q = frac {π (P_1-P_2) r ^ 4} {8ηL}