Kako izračunati pretok z uporabo diagrama toka v kanalih

Video.: Measure up to 500A DC Current with Shunt Resistor using Arduino

Vsebina

Navodila
Kaj potrebujete

Tok je merilo prostornine vode ali zraka, ki prehaja skozi cev ali odprtino v danem časovnem intervalu, običajno izraženo v kubičnih metrih (ali litrih) na sekundo ali na minuto. Vse od izbire temperature do materiala lahko vpliva na pretok; da bi analizo ohranili preprosto in dosegli rezultat z določeno natančnostjo, upoštevajte naslednje faktorje: višina, dolžina cevi, premer, tlak in koeficient viskoznega trenja. S temi ključnimi dejavniki je mogoče uporabiti Hazen-Williamsovo formulo za izdelavo grafa krivulje, ki določa hitrost pretoka v primerjavi z drugimi podatki v enačbi.

Navodila

Pretok v kanalu je odvisen od številnih dejavnikov (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

Določite gonilno silo v vašem kanalu. Pogonsko silo lahko določite z uporabo največjega tlaka, ki ga ima kanal, ali, če kanal ni popolnoma napolnjen s tekočino (ali plinom), tlak, ki ga ustvarja črpalka. Tako črpalka kot kanal določata tlak v funtih na kvadratni palec (psi), običajno izražen vzdolž cevi. Preberite samo črpalko, če je manjša od vaše cevi. Standardni tlak v kanalu je 250 psi.
Določite spremembo višine vzdolž cevi. Ta faktor, imenovan tudi "glava", je višina konca tunela minus višina na začetku, ki je lahko negativna ali pozitivna. Na primer, cev, ki prevaža tekočino od 200 m do 266 m nadmorske višine, ima višinsko razliko 66 metrov.
Pretvorite odčitavanje tlaka v psi v vodomere, pomnoženo z 0,77 (ali 2,31, za stopala), ki je pretvorbeni faktor med dvema meritvama. Dvesto petdeset psi je enako 192,5 metra vodnega stolpca.
Uporabite Hazen-Williamsovo enačbo za določitev soodvisnosti med trenjem in pretokom. Enačba je podana s H (trenje) = 0.002083 * L * (100 / C) = 1.85 * (gpm = 1.85 / d = 4.8665), kjer je "L" dolžina cevi, "C" je koeficient hrapavosti in "d" je premer kanala. Pretok je podan z Gpm, kar pomeni galone na minuto.
Vnesite vse znane vrednosti. Koeficient hrapavosti dobijo proizvajalci cevi, vendar se lahko 120 uporabi kot privzeta vrednost za večino PVC jekel ali cevi. Vstavite tudi vrednosti za dolžino in premer cevi, pri čemer ostanejo samo spremenljivke: trenje (H) in pretok (gpm).
Nariši os na listu grafičnega papirja, kjer njena vodoravna os x predstavlja tok (gpm), navpična os y pa trenje.
Uporabite hipotetične vrednosti pretoka, da najdete ustrezna trenja. Nanesite vrednosti 10, 20, 30, 40, 50 in 60 gpm, pri čemer krivulje pritrdite na graf in poudarite presečišče krivulj toka s trenjem. Pričakuje se, da je črta, ki izhaja iz teh presečišč, sistemska krivulja, ki opisuje obnašanje toka pod vplivom uporov.
Odstranite višinsko razliko od odčitavanja tlaka s pretvorbo prvotnega tlaka v stopala (ft) ali metre. Za vrednosti iz prejšnjega primera, sod z višinsko razliko 66 metrov (200 čevljev) in 250 psi (192,5 m ali 577,5 ft) skupnega tlaka, kar povzroči skupno razliko 126,5 m ali 377 , 5 ft.
Poiščite točko osi y, ki ustreza vrednosti 126,5 m (377,5 ft). S te točke narišite vodoravno črto in seka krivo. Točka preseka zagotavlja tako želeno trenje kot pretok za cevovodni sistem.