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流れは、与えられた時間間隔でチューブまたは開口部を通過する水または空気の量の尺度であり、通常は毎秒または毎分の立方メートル(またはリットル)で表される。温度から材料の選択までのすべてが流速に影響を与えます。ただし、分析を単純にし、一定の精度で結果を得るためには、高さ、パイプの長さ、直径、圧力、粘性摩擦係数を考慮してください。これらの重要な要素により、Hazen-Williams式を使用して曲線のグラフを作成し、方程式の他のデータと比較したときの流量を決定することができます。
説明書
ダクト内の流れはいくつかの要因に依存します (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)-
あなたのダクトの推進力を決定します。駆動力は、ダクトが含む最大圧力、またはダクトが流体(または気体)で完全に満たされていない場合はポンプによって生成される圧力を使用して決定できます。ポンプとダクトの両方とも、通常パイプに沿って表される平方インチ当たりのポンド数(psi)でそれらの圧力を指定します。それがあなたの管より小さいならば、ただポンプを読んでください。ダクト内の標準圧力は250 psiです。
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パイプに沿って標高の変化を確認します。この要素は「頭」とも呼ばれ、トンネルの端の標高から最初の標高を引いたもので、マイナスまたはプラスの場合があります。例えば、海抜200 mから266 mの範囲で流体を運搬する管は、66メートルの高低差があります。
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psi単位の圧力測定値を水道メーターに変換します。これは、2つの測定値間の変換係数である0.77(フィートの場合は2.31)を掛けたものです。 250 psiは192.5メートル(または577.5フィート)の水柱に相当します。
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Hazen-Williams式を使って、摩擦と流れの間の相互関係を決定します。式は、H(摩擦)= 0.002083×L×(100 / C)= 1.85×(gpm = 1.85 / d = 4.8665)で与えられる。ここで、「L」は管の長さである。 「C」は粗さ係数であり、そして「d」はダクト直径である。流速はGpmで与えられ、これは毎分ガロンを意味します。
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既知の値をすべて入力してください。粗さ係数はチューブメーカーによって与えられています、しかし、120はほとんどのPVC鋼またはチューブのためのデフォルト値として使われるかもしれません。また、変数(摩擦(H)と流れ(gpm))のみを残して、チューブの長さと直径の値を挿入します。
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グラフ用紙に軸を描きます。横軸xは流れ(gpm)を表し、縦軸yは摩擦を表します。
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仮定の流量値を使用してそれぞれの摩擦を求めます。 10、20、30、40、50、および60 gpmの値を適用して、曲線をグラフに貼り付け、フロー曲線と摩擦の交点を強調表示します。これらの交差から生じる線はシステム曲線であり、それは抵抗の影響下での流れの挙動を表していると予想されます。
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元の圧力をフィート(ft)またはメートルに変換して、圧力の読みから高さの差を引きます。前の例の値では、高さの差が66 m(200 ft)で250 psi(192.5 mまたは577.5 ft)の全バレルで、総差は126.5 mまたは377です。 5フィート
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126.5 m(377.5 ft)の値に対応するy軸の点を見つけます。その点から水平線を引き、曲線と交差します。交点は、パイプラインシステムに望ましい摩擦と流量の両方を提供します。
必要なもの
- グラフ用紙
- 電卓
- えんぴつ
- 定規
- チューブまたはポンプの圧力スペクトル