Cum se calculează picioarele cubice pe secundă

Posted on
Autor: John Stephens
Data Creației: 25 Ianuarie 2021
Data Actualizării: 19 Mai 2024
Anonim
Fizica clasa a 6-a Lectia: Viteza si viteza medie
Video: Fizica clasa a 6-a Lectia: Viteza si viteza medie

Conţinut

Calculul picioarelor cubice pe secundă (cfs) este relevant pentru debitul de apă. Ar putea curge printr-o conductă, de-a lungul unui albia râului sau peste o cascadă. Proiectele HVAC care măsoară fluxul de aer printr-un sistem de conducte pot, de asemenea, să exprime rezultatul în metri cubi pe secundă, dar metri cubi pe minut este o unitate mai utilă pentru măsurarea fluxului de aer.

Indiferent dacă măsurați debitul de aer sau debitul de apă, aveți nevoie de două cantități pentru a măsura debitul. Primul este cantitatea de aer sau apă care trece printr-un anumit punct, pe care îl puteți determina adesea măsurând aria secțiunii transversale A a conductei, conductei sau albia râului. A doua cantitate este viteza v a aerului sau a apei în acel moment. Poate că trebuie să măsurați acest lucru direct, dar în cazul în care apa curge printr-o conductă, îl puteți calcula folosind legea Poiseuilles.

Când aveți aceste două cantități, puteți calcula imediat debitul Q, deoarece Q = A × v. Pentru a obține rezultatul în metri cubi pe secundă, ar trebui să utilizați picioare și secunde în calcul. Dacă ați utilizat alte unități în calculatorul de debit, puteți converti rezultatul în cfs, dar procedura poate fi complicată.

Zona de măsurare pentru calculatorul de debit

Când măsurați debitul printr-o conductă închisă sau un sistem de conducte și lichidul sau gazul umple conducta sau conducta, trebuie să măsurați doar dimensiunile pentru a calcula aria.

Pentru o țeavă, măsurați diametrul în picioare, luați jumătate din aceasta, care este raza rși folosiți formula A = π_r_2.

Pentru o conductă dreptunghiulară, măsurați lățimea acestuia w și înălțimea sa h în picioare și înmulțiți-le împreună: A = w × h.

Pentru a măsura zona transversală a unei caracteristici naturale, cum ar fi un albia râului, trebuie să faceți unele aproximări. De exemplu, ați putea presupune că patul este un jgheab semicircular cu o rază egală cu adâncimea patului în punctul său cel mai adânc. Calculați suprafața folosind A = π_r_2, apoi ia jumătate din asta.

Măsurarea vitezei pentru calculatorul dvs. CFS

Măsurarea vitezei poate fi mai dificilă, dar nu întotdeauna. De exemplu, într-un recipient deschis, cum ar fi un albia râului, puteți alege un punct de pe suprafața apei și timpul cât durează - în câteva secunde - pentru a trece două puncte de referință separate de un anumit număr de picioare. Acest lucru vă oferă viteza în metri pe secundă.

Dacă nu puteți face acest lucru, debitul său ușor de calculat în metri cubi pe secundă. Pur și simplu conectați numerele în formulă Q = A × v și ai terminat.

Folosind legea Poiseuilles

Dar ce ar trebui să faci despre o conductă închisă? Dacă conducta conține apă sub presiune, puteți calcula debitul folosind legea Poiseuilles, atât timp cât puteți măsura presiunea în două puncte diferite ale conductei P1 și P2 în kilograme pe pătrat pătrat (nu kilograme pe inchi pătrat).

Convertiți dacă este necesar folosind 1 kilogram pe pătrat pătrat (psf) = 0,0069 lire pe inch (psi).

De asemenea, aveți nevoie de lungimea conductei între acele puncte L în picioare și raza conductei r în picioare.

Ai nevoie și de vâscozitatea apei η la temperatura curentă. Poți căuta asta. Trebuie să fie exprimat în kilograme pe secundă, dar de obicei îl găsiți exprimat în centipoise. Dacă se întâmplă acest lucru, puteți converti utilizând acest factor: 1 centipoise = 6,72 x 10-4 lire sterline pe secundă.

După ce aveți aceste cantități, găsiți debitul în metri cubi pe secundă folosind această ecuație (legea Poiseuilles):

Q = frac {π (P_1- P_2) r ^ 4} {8ηL}