Contenido
- Paso 1: recopilar mediciones de la tubería
- Paso 2: determinar el área de la sección transversal
- Paso 3: encuentre la velocidad del fluido
- Paso 4: Encuentre el flujo de volumen de fluido (flujo)
- Cálculo de muestra
Un problema común con las tuberías es la corrosión. Con el tiempo, la corrosión en una tubería puede hacer un agujero que causa una fuga. Calcular el flujo de fluido a través de un agujero puede ser difícil, debido a muchas variables como la velocidad del flujo de fluido, la presión en la tubería y la densidad del fluido, solo por nombrar algunas, pero no se desanime. Puede encontrar la respuesta que necesita siguiendo una serie simple de pasos.
Paso 1: recopilar mediciones de la tubería
Obtenga medidas: diámetro (D) del orificio en la tubería y altura (h) de la superficie del fluido por encima del orificio. Asegúrese de que todas las mediciones estén en la misma unidad estándar. Por ejemplo, 1 pulgada = 0.0254 metros, así que si usa pulgadas, convierta sus medidas en unidades métricas.
Paso 2: determinar el área de la sección transversal
Calcule el área de la sección transversal del agujero (A). Divide el diámetro del agujero por la mitad para obtener el radio. Usa la fórmula A = πr2 (radio a la segunda potencia). El resultado será en unidades de longitud cuadrada.
Paso 3: encuentre la velocidad del fluido
Use la ecuación de Bernoulli para encontrar la velocidad del fluido (v) si aún no se ha proporcionado. Si la presión del fluido en una tubería es constante (es decir, si el flujo es constante), el fluido sale a través del orificio en la tubería a una velocidad de v = √2_g_h, donde g es la aceleración debido a la gravedad, 9.8 m / s2.
Paso 4: Encuentre el flujo de volumen de fluido (flujo)
Multiplique el área de la sección transversal del orificio por la velocidad del fluido para encontrar el caudal de volumen del fluido (Q): Q = A * v Este será el volumen del fluido que sale del orificio en metros cúbicos por segundo.
Cálculo de muestra
Veamos un ejemplo con números. Calcule el flujo de fluido a través del orificio en la tubería con presión constante si el agua sale del orificio con una velocidad de 1.7 m / sy el diámetro del orificio es d = 1 pulgada = 1 * 0.0254 = 0.0254 metros.
Primero, encuentre el área de la sección transversal del agujero: A = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2. Como la presión es constante y la velocidad del agua que pasa por el pozo es de 1.7 m / s, use la fórmula del Paso 4 para encontrar el volumen de agua que sale del pozo: Q = 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0,000867 m ^ 3 / s.
Como 1 metro cúbico = 61,024 pulgadas cúbicas, Q = 0.000867m ^ 3 / s * 61,024 = 52.9 pulgadas ^ 3 / s. Por lo tanto, 52.9 pulgadas cúbicas de agua salen del agujero en la tubería por segundo.