كيفية حساب قدم مكعب في الثانية الواحدة

المحتوى

• قياس مساحة لآلة حاسبة معدل التدفق الخاص بك
• قياس السرعة لآلة حاسبة CFS الخاصة بك
• باستخدام قانون بويزويل

حساب قدم مكعب في الثانية (cfs) هو ذات الصلة لتدفق المياه. يمكن أن تتدفق عبر أنبوب ، على طول مجرى النهر أو فوق شلال. قد يعبّر محترفي HVAC الذين يقيسون تدفق الهواء عبر نظام مجاري الهواء أيضًا عن النتيجة بالقدم المكعبة في الثانية ، لكن القدم المكعبة في الدقيقة الواحدة هي وحدة أكثر فائدة لقياس تدفق الهواء.

سواء كنت تريد قياس تدفق الهواء أو تدفق المياه ، فأنت تحتاج إلى كميتين لقياس معدل التدفق. الأول هو مقدار الهواء أو الماء الذي يمر بنقطة معينة ، والتي يمكنك تحديدها غالبًا عن طريق قياس المنطقة المستعرضة أ من الأنابيب ، قناة أو مجرى النهر. الكمية الثانية هي السرعة الخامس من الهواء أو الماء في تلك المرحلة. قد تضطر إلى قياس ذلك مباشرة ، ولكن في حالة تدفق المياه عبر أنبوب ، يمكنك حسابه باستخدام قانون Poiseuilles.

عندما يكون لديك هاتين الكميتين ، يمكنك على الفور حساب معدل التدفق Q، لان Q = أ × الخامس. للحصول على النتيجة في قدم مكعبة في الثانية الواحدة ، يجب عليك استخدام القدم والثواني في الحساب الخاص بك. إذا كنت تستخدم وحدات أخرى في حاسبة معدل التدفق ، فيمكنك دائمًا تحويل النتيجة إلى cfs ، لكن الإجراء قد يكون معقدًا.

قياس مساحة لآلة حاسبة معدل التدفق الخاص بك

عندما تقوم بقياس معدل التدفق من خلال أنبوب أو نظام أنابيب مغلق ، ويقوم السائل أو الغاز بملء الأنبوب أو القناة ، فإنك تحتاج فقط إلى قياس الأبعاد لحساب المساحة.

بالنسبة للأنبوب ، قم بقياس القطر بالأقدام ، خذ نصف ذلك ، وهو نصف القطر صواستخدم الصيغة أ = π_r_².

لقناة مستطيلة ، وقياس عرضه ث وارتفاعه هيدروجين في القدمين وضرب هذه معا: أ = ث × هيدروجين.

لقياس مساحة المقطع العرضي لميزة طبيعية ، مثل مجرى النهر ، يجب عليك إجراء بعض التقريبية. على سبيل المثال ، يمكنك افتراض أن السرير هو حوض نصف دائري بنصف قطر يساوي عمق السرير في أعمق نقطة. حساب المساحة باستخدام أ = π_r_²، ثم تأخذ نصف ذلك.

قياس السرعة لآلة حاسبة CFS الخاصة بك

قد يكون قياس السرعة أكثر صعوبة ، ولكن ليس دائمًا. على سبيل المثال ، في حاوية مفتوحة ، مثل مجرى النهر ، يمكنك اختيار نقطة على سطح الماء والوقت الذي تستغرقه - بالثواني - لتمرير نقطتين مرجعيتين يفصل بينهما عدد معين من القدمين. هذا يمنحك السرعة في القدم في الثانية الواحدة.

إذا كنت قادرًا على القيام بذلك ، فمن السهل حساب معدل التدفق بالأقدام المكعبة في الثانية. فقط قم بتوصيل الأرقام في الصيغة Q = أ × الخامس إنتهيت.

باستخدام قانون بويزويل

ولكن ماذا يجب أن تفعل حيال الأنبوب المغلق؟ إذا كان الأنبوب يحتوي على ماء مضغوط ، يمكنك حساب معدل التدفق باستخدام قانون Poiseuilles ، طالما يمكنك قياس الضغط في نقطتين مختلفتين في الأنبوب P₁ و P₂ في جنيه لكل قدم مربع (لا جنيه لكل بوصة مربعة).

قم بالتحويل عند الضرورة باستخدام رطل واحد لكل قدم مربع (psf) = 0.0069 رطل لكل بوصة مربعة (psi).

تحتاج أيضًا إلى طول الأنبوب بين تلك النقاط L في القدمين ونصف قطر الأنبوب ص بالاقدام.

أنت أيضا بحاجة إلى لزوجة الماء η في درجة الحرارة الحالية. يمكنك أن تبحث ذلك. يجب التعبير عنها بالجنيه للقدم في الثانية ، ولكن عادة ما تجدها بالميلي. إذا حدث ذلك ، يمكنك التحويل باستخدام هذا العامل: 1 centipoise = 6.72 x 10^-4 رطل لكل قدم في الثانية.

بمجرد الحصول على هذه الكميات ، ابحث عن معدل التدفق بالأقدام المكعبة في الثانية باستخدام هذه المعادلة (قانون Poiseuilles):

Q = frac {π (P_1- P_2) r ^ 4} {8ηL}