Acqua e altri fluidi spostano attraverso tubi a causa di gradienti di pressione. In un tubo ideale, livello, senza fonti di pressione esterna, la pressione diminuisce costantemente in una direzione come gli aumenti di velocità, o viceversa. Questo è un modo di affermare il principio di Bernoulli. Il principio afferma che l'energia totale di una particella all'interno di un flusso rimane costante. È possibile utilizzare questo principio per calcolare la velocità del fluido ad un certo punto a valle se sai che la caduta di pressione e velocità iniziale. Da questo, si può calcolare la portata.
Istruzioni
Passaggi
• Selezionare due punti all'interno del flusso fluido per analizzare. Sarà necessario conoscere o avere un modo per misurare la velocità del fluido al punto uno. Di conseguenza, spesso è più facile scegliere un locus stagnante per punto uno, come in un serbatoio collegato al tubo, se esiste.
• Misurare la differenza di pressione tra il punto uno e due. Si può farlo con un misuratore di venturi o tubo di pitot, che sono entrambi i tipi di calibri per la misurazione della pressione del fluido.
• Misurare la differenza di altezza tra punto uno e due. Non misurano la lunghezza effettiva del tubo, ma semplicemente la distanza verso il basso, in direzione della gravità, che si verifica tra i due punti.
• Applicare l'equazione di Bernoulli. Equazione di Bernoulli afferma che la somma di energia a causa di pressione, altitudine e velocità ad un certo punto sarà uguale alla somma dell'energia a causa di queste metriche in un altro punto. Matematicamente, si legge: P + 0,5 rho v ^ 2 + rho g h = C. In questa equazione, P è la pressione, rho è la densità del fluido, g è l'accelerazione dovuto gravità e C è una costante. Sostituire i valori appropriati a punto uno nell'equazione di Bernoulli per ottenere C. Quindi equiparare C di equazione del Bernoulli a punto due al fine di risolvere per v.
• Per ottenere la portata, moltiplica v di area della sezione trasversale del tubo. L'area della sezione trasversale di un tubo è uguale a pi (o 3.14) volte il quadrato del suo raggio. È possibile determinare il raggio di misurazione circonferenza e dividendo per 2 * pi.
Consigli & Avvertenze
- Se si conosce la velocità ad un certo punto all'interno del tubo che si trova vicino il punto di interesse, è possibile utilizzare tale velocità direttamente nel tuo calcolo di tasso di flusso. Perché l'acqua è per lo più incomprimibile, velocità è conservata su lunghezze di tubo con sezione trasversale uniforme.