O caudal de água em galões por minuto, ou gpm, pode ser calculado com a ajuda da equação de Bernoulli e conversão cuidadosa da unidade. Se a pressão é conhecida em libras por polegada quadrada, ou psi, em dois locais ao longo do tubo, a equação de Bernoulli pode ser usada para determinar a velocidade da água. A equação de Bernoulli afirma que a velocidade é determinada pelo cálculo da diferença de pressão entre dois pontos, multiplicando por 2, dividindo pela densidade da água e depois tomando a raiz quadrada. Você então obtém a taxa de fluxo multiplicando a velocidade pela área da seção transversal do tubo.

Etapa 1

Calcula a diferença de pressão entre a pressão do tanque e a saída do tubo.

Este exemplo calculará a vazão de água drenada de um tanque através de um tubo com área transversal de 0,500 pés quadrados. A pressão dentro do tanque é de 94,0 psi e a pressão na saída é a pressão atmosférica, ou 14,7 psi.

Subtraia 14,7 de 94, o que equivale a 79,3 libras por polegada quadrada.

Etapa 2

Converta libras por polegada quadrada em libras por pé quadrado. Multiplique 79,3 psi por 144 polegadas quadradas por pé quadrado, o que equivale a 11,419 libras por pé quadrado.

Etapa 3 -

Multiplique por 2, que é igual a 22.838, e divida pela densidade da água. Divida 22.838 por 62.4 libras por pé cúbico, o que equivale a 366.

Etapa 4 -

Pegue a raiz quadrada de 366, que é igual a 19,1 pés por segundo.

Etapa 5

Multiplique a velocidade - 19,1 pés por segundo - pela área da seção transversal do tubo - 0,5 pés quadrados - o que equivale a 9,57 pés cúbicos por segundo.

Etapa 6 -

pés cúbicos por segundo para galões por minuto, multiplicando por 448,8, o que equivale a 4,290 galões por minuto.

TL; DR (muito longo; não lidos)

Este cálculo pressupõe que a cruz A área seccional do tanque é tão grande em comparação com a área da seção transversal do tubo que se você dividir a área do tubo pela área do tanque, a relação será próxima de zero.

o cálculo assume que não há perda de vazão devido ao atrito e que a vazão é rápida o suficiente para ser considerada turbulenta.