La portata di acqua in galloni al minuto, o gpm, può essere calcolata con l'aiuto dell'equazione di Bernoulli e un'attenta conversione dell'unità. Se la pressione è nota in libbre per pollice quadrato, o psi, in due punti lungo il tubo, allora l'equazione di Bernoulli può essere utilizzata per determinare la velocità dell'acqua. L'equazione di Bernoulli afferma che la velocità è determinata calcolando la differenza di pressione tra due punti, moltiplicando per 2, dividendo per la densità dell'acqua e quindi prendendo la radice quadrata. Si ottiene quindi la velocità di flusso moltiplicando la velocità per l'area della sezione trasversale del tubo.
Passaggio 1
Calcolare la differenza di pressione tra la pressione del serbatoio e l'uscita del tubo.
Questo esempio calcolerà la portata dell'acqua scaricata da un serbatoio attraverso un tubo con sezione trasversale di 0,500 piedi quadrati. La pressione all'interno del serbatoio è 94,0 psi e la pressione all'uscita è di pressione atmosferica, o 14,7 psi.
Sottrai 14,7 da 94, che equivale a 79,3 libbre per pollice quadrato.
Passaggio 2
Convertire libbre per pollice quadrato in libbre per piede quadrato. Moltiplicate 79,3 psi per 144 pollici quadrati per piede quadrato, che equivale a 11,419 libbre per piede quadrato.
Passaggio 3
Moltiplicate per 2, che equivale a 22.838 e dividete per la densità dell'acqua. Dividi 22.838 per 62,4 libbre per piede cubo, che equivale a 366.
Passaggio 4
Prendi la radice quadrata di 366, che equivale a 19.1 piedi al secondo.
Passaggio 5
Moltiplicare la velocità - 19,1 piedi al secondo - dall'area della sezione trasversale del tubo - 0,5 piedi quadrati - che equivale a 9,57 piedi cubici al secondo.
Passaggio 6
Convert piedi cubi al secondo a galloni al minuto moltiplicando per 448.8, che equivale a 4.290 galloni al minuto.
TL; DR (troppo lungo, non letto)
Questo calcolo presuppone che la croce - l'area della sezione del serbatoio è così grande rispetto alla sezione trasversale del tubo che se si divide l'area del tubo per l'area del serbatoio, il rapporto sarà vicino a zero.
Questo il calcolo presuppone che non vi sia perdita di portata dovuta all'attrito e che la velocità di flusso sia sufficientemente rapida da essere considerata turbolenta.
