एक पाइप में छेद के माध्यम से द्रव प्रवाह की गणना कैसे करें

विषय

• चरण 1: पाइप के माप को इकट्ठा करें
• चरण 2: क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र निर्धारित करें
• चरण 3: द्रव वेग ज्ञात करें
• चरण 4: द्रव आयतन प्रवाह (फ्लक्स) का पता लगाएं
• नमूना गणना

पाइप के साथ एक आम समस्या जंग है। समय के साथ, एक पाइप में जंग एक छेद बना सकता है जो रिसाव का कारण बनता है। द्रव प्रवाह की गणना एक छेद के माध्यम से करना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि तरल पदार्थ के प्रवाह के वेग, पाइप में दबाव और तरल पदार्थ के घनत्व जैसे कई चर, बस कुछ ही नाम के लिए, लेकिन यह हतोत्साहित नहीं होता है। आप चरणों की एक सरल श्रृंखला का पालन करके अपनी आवश्यकता का उत्तर पा सकते हैं।

चरण 1: पाइप के माप को इकट्ठा करें

माप प्राप्त करें: पाइप के छेद का व्यास (डी) और छेद के ऊपर द्रव की सतह की ऊंचाई (एच)। सुनिश्चित करें कि सभी माप एक ही मानक इकाई में हैं। उदाहरण के लिए, 1 इंच = 0.0254 मीटर, इसलिए यदि आप इंच का उपयोग करते हैं, तो अपने माप को मीट्रिक इकाइयों में बदलें।

चरण 2: क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र निर्धारित करें

छेद (ए) के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र की गणना करें। आधे में छेद के व्यास को त्रिज्या प्राप्त करने के लिए विभाजित करें। सूत्र A = .r का उपयोग करें² (त्रिज्या दूसरी शक्ति के लिए)। परिणाम वर्ग लंबाई इकाइयों में होगा।

चरण 3: द्रव वेग ज्ञात करें

यदि यह पहले से ही उपलब्ध नहीं है तो द्रव वेग (v) ज्ञात करने के लिए बर्नोली समीकरण का उपयोग करें। यदि किसी पाइप में द्रव का दबाव स्थिर है (अर्थात, यदि प्रवाह स्थिर है), तो द्रव v = a2_g_h के वेग से पाइप में छेद के माध्यम से निकलता है, जहां g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है, 9 m / s².

चरण 4: द्रव आयतन प्रवाह (फ्लक्स) का पता लगाएं

द्रव के आयतन प्रवाह दर (Q): Q = A * v को ज्ञात करने के लिए द्रव के वेग द्वारा छेद के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को गुणा करें। यह उस द्रव का आयतन होगा जो छिद्र को प्रति सेकंड घन मीटर में छोड़ता है।

नमूना गणना

संख्याओं के साथ एक उदाहरण देखें। स्थिर दबाव के साथ पाइप में छेद के माध्यम से द्रव प्रवाह की गणना करें यदि पानी छेद को 1.7 मीटर / सेकंड के वेग के साथ छोड़ देता है और छेद का व्यास डी = 1 इंच = 1 * 0.0254 = 0.0254 मीटर है।

सबसे पहले, छेद के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का पता लगाएं: ए = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 मीटर ^ 2। चूँकि दबाव स्थिर होता है और छेद से गुजरने वाले पानी का वेग 1.7 m / s होता है, इसलिए छेद को छोड़ने वाले पानी की मात्रा का पता लगाने के लिए चरण 4 से सूत्र का उपयोग करें: Q = 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0.000867 मीटर ^ 3 / एस।

चूंकि 1 क्यूबिक मीटर = 61,024 क्यूबिक इंच, क्यू = 0.000867 मी ^ 3 / एस * 61,024 = 52.9 इंच ^ 3 / एस। इस प्रकार, 52.9 क्यूबिक इंच पानी प्रति सेकंड पाइप में छेद छोड़ देता है।