science >> Wetenschap >  >> Fysica

Pijplengte converteren naar GPM

U kunt de pijpafmeting converteren naar gallons per minuut stroom door het dwarsdoorsnede-oppervlak van de buis te berekenen en een aantal redelijke aannames te doen over het leidingvolume en de stroomsnelheid. Pijpmaten worden gemeten door de binnendiameter van de buis, niet door de totale buitendiameter. Eenmaal bepaald, kan het totale volume worden berekend. De stroming van de leidingen wordt beschreven in liters per minuut. Kortere stukken pijp zullen een grotere stroom hebben dan een langere lengte met dezelfde diameter. Dit wordt veroorzaakt door interne weerstand van de buis zelf. Door dezelfde redenering zal een pijp met grotere diameter een grotere stroom of GPM hebben dan een kleinere pijp bij dezelfde druk of stroomsnelheid. Druk wordt beschreven als ponden per vierkante inch. De vierkante inch-meting wordt bepaald door het gebied van de buis. De ponden zijn de hoeveelheid kracht die op de vloeistof wordt geplaatst om deze door de omsloten ruimte te duwen. Met die achtergrond kunt u de flow schatten op basis van de pijpgrootte.

Zoek het doorsnede-gebied van de pijp. Oppervlakte is gelijk aan pi maal de straal vierkant of a = 3,14 x r 2. Een pijp met een diameter van 2 inch heeft een doorsnede van 3,14 x 1 2 of 3,14 vierkante inch.

Begrijp dat water een bepaalde druk heeft die samenhangt met de hoogte van dat water. Eén pond waterdruk, oftewel 1 PSI, is gelijk aan 2,31 voet hoogte in hoogte. Met andere woorden, een 1-inch kolom of pijp met water van 2,31 voet hoog heeft een druk van 1 PSI. De totale hoogte - niet het volume - van de pijp komt overeen met de druk. Een 6-inch diameter pijp die 2.31 voet hoog is, heeft slechts 1 PSI.

Zoek het volume van de 2-inch diameter pijp in stap 1 met een lengte van 10 voet. Tien voet is gelijk aan 120 inch. Vermenigvuldig 3,14 vierkante inch, het dwarsdoorsnedegebied, keer de lengte. Het volume van de pijp is gelijk aan 376,8 kubieke inch volume.

Converteer kubieke inch in kubieke voet. Eén kubieke voet is gelijk aan 1,728 kubieke inch. Verdeel 376,8 kubieke inch bij 1,728 kubieke inch per kubieke voet en het antwoord is 0,218 kubieke voet. Dit betekent dat de 2-inch diameter pijp die 10 voet lang is, een intern volume heeft van .218 kubieke voet.

Bereken de hoeveelheid water die op elk gewenst moment in het pijpgedeelte kan worden opgenomen. Eén kubieke voet water is gelijk aan 7,48 gallons. Vermenigvuldig 7.48 gallon bij .218 kubieke voet en de hoeveelheid water in de pijp is gelijk aan 1.63 gallons.

Zoek de GPM als de waterstroom één voet per seconde is. Vermenigvuldig de snelheid van één voet per seconde met 60 seconden per minuut en de stroomsnelheid is nu 60 voet per minuut. Met andere woorden, het water stroomt voor elke minuut zes volle volumes door de 10 voet pijp. Aangezien de leidingen 1,63 gallons per 10 voet pijp bevatten, vermenigvuldigt u 1,63 bij zes en is de uiteindelijke GPM gelijk aan 9,78 GPM waterstroming uit de buis met een diameter van 2 inch.

TL; DR (te lang; niet lezen)

De bovenstaande schatting houdt geen rekening met wrijvingsverliezen als gevolg van interne leidingen, aansluitingen of het gebruik van speciale connectoren.