Cómo calcular el flujo de fluido a través de un agujero en una pipa

Un problema común con tuberías es la corrosión . Con el tiempo, la corrosión en el tubo puede hacer un agujero que causa una fuga. Cálculo del flujo de fluido a través de un agujero puede ser difícil, debido a muchas variables como la velocidad de flujo de fluidos , presión en la tubería y la densidad del fluido , sólo para nombrar unos pocos, pero no se desanime . Usted puede encontrar la respuesta que necesita , siguiendo una simple serie de steps.Things que necesitará
Calculadora científica
Cinta métrica
pluma /lápiz
Papel de
Mostrar Más instrucciones
Instrucciones de cálculo Matemáticas 1

obtener mediciones : diámetro ( d ) del orificio en la tubería y la altura ( h ) de la superficie del fluido por encima del agujero . Asegúrese de que todas las medidas están en la misma unidad estándar . Sepan que 1 pulgada = 0,0254 metros , por lo que si usted utiliza pulgadas , convertir sus medidas.
2

Calcula el área de la sección transversal del orificio ( A) . Divida el diámetro del agujero en medio para obtener el radio . Utilice la fórmula A = 3,14 (número Pi) * r ^ 2 (radio a la segunda potencia ) . El resultado será en unidades cuadradas .
3

Utilice la ecuación de Bernoulli para encontrar la velocidad del fluido ( V ) si no está ya a disposición . Si la presión del fluido en una tubería es constante ( el flujo es constante ), el fluido sale a través del orificio en la tubería a una velocidad de V = raíz cuadrada ( 2 * g * h ) , donde g es la aceleración debida a la gravedad ( g = 9,8 m /s ^ 2 )
4

Multiplicar el área de sección transversal del agujero por la velocidad del fluido para encontrar el volumen de fluido (Q ) : . Q = a * V. Esta voluntad sea ​​el volumen del líquido que sale del agujero en metros cúbicos por segundo .
5

Veamos un ejemplo con números. Calcular el flujo de fluido a través del orificio en la tubería con presión constante si el agua sale del agujero con una velocidad de 1,7 m /s y el diámetro del orificio es D = 1 pulgada = 1 * 0,0254 = 0,0254 metros.

En primer lugar , encontrar el área de la sección transversal del agujero : A = 3.14 * ( 0.0254 /2 ) ^ 2 = 0,00051 m ^ 2 . Puesto que la presión es constante y la velocidad del agua que pasa a través del agujero es de 1,7 m /s , utilizar la fórmula de la Etapa 4 para encontrar el volumen de agua que sale del agujero : Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m /s = 0.000867 m ^ 3 /s .

Desde 1 metro cúbico = 61.024 centímetros cúbicos, Q = 0.000867m ^ 3 /s * 61024 = 52.9 pulgadas ^ 3 /s . Por lo tanto , 52,9 centímetros cúbicos de agua sale del agujero en la tubería por segundo .