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파이프의 일반적인 문제는 부식입니다. 시간이 지남에 따라 파이프의 부식으로 인해 구멍이 생겨 누수가 발생할 수 있습니다. 유체 유속, 파이프 압력 및 유체 밀도와 같은 여러 변수로 인해 구멍을 통한 유체 흐름을 계산하는 것은 어려울 수 있지만, 낙담하지 마십시오. 간단한 일련의 단계를 수행하여 필요한 답변을 찾을 수 있습니다.
1 단계 : 파이프 측정 수집
파이프의 구멍 직경 (D)과 구멍 위의 유체 표면 높이 (h)를 측정하십시오. 모든 측정 값이 동일한 표준 단위인지 확인하십시오. 예를 들어 1 인치 = 0.0254 미터이므로 인치를 사용하는 경우 측정 값을 미터법 단위로 변환하십시오.
2 단계 : 횡단 면적 결정
구멍 (A)의 단면적을 계산하십시오. 구멍의 지름을 반으로 나누면 반지름이됩니다. 공식 A = πr을 사용하십시오.2 (두 번째 힘의 반경). 결과는 사각형 길이 단위가됩니다.
3 단계 : 유체 속도 찾기
유체 속도 (v)가 아직 제공되지 않은 경우 Bernoulli 방정식을 사용하여 유체 속도 (v)를 찾으십시오. 파이프의 유체 압력이 일정하면 (즉, 흐름이 일정하면) 유체는 v = √2_g_h의 속도로 파이프의 구멍을 통해 빠져 나갑니다. 여기서 g는 중력으로 인한 가속도, 9.8m / s2.
4 단계 : 유체 체적 유량 찾기 (Flux)
유체의 체적 유량 (Q)을 구하기 위해 구멍의 단면적에 유체 속도를 곱하십시오 : Q = A * v 이것은 구멍을 초당 입방 미터로 떠나는 유체의 부피입니다.
샘플 계산
숫자가 포함 된 예를 살펴 보겠습니다. 물이 1.7m / s의 속도로 구멍을 빠져 나가고 구멍의 직경이 d = 1 인치 = 1 * 0.0254 = 0.0254 미터 인 경우 일정한 압력으로 파이프의 구멍을 통한 유체 흐름을 계산하십시오.
먼저 구멍의 단면적을 찾으십시오 : A = 3.14 * (0.0254 / 2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2. 압력이 일정하고 구멍을 통과하는 물의 속도가 1.7m / s이므로 단계 4의 공식을 사용하여 구멍을 떠나는 물의 양을 찾으십시오. Q = 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0.000867m ^ 3 / s.
1 입방 미터 = 61,024 입방 인치이므로 Q = 0.000867m ^ 3 / s * 61,024 = 52.9 인치 ^ 3 / s입니다. 따라서 52.9 입방 인치의 물이 초당 파이프의 구멍을 떠납니다.