Franc-bord méthode d'estimation de débit des liquides D'un tuyau ouvert

franc-bord est un terme emprunté à l'architecture navale , se référant à la quantité d'une coque qui n'est pas submergé . Lorsqu'on se réfère à des tuyaux , il est l'inverse; franc-bord se réfère à la quantité de diamètre intérieur de la conduite qui n'a pas l'eau courante à travers elle . Franc-bord est parmi les nombreux facteurs qui peuvent être utilisés dans les estimations de flux . Facteurs

Beaucoup de facteurs peuvent influer sur le volume de l'écoulement dans un tuyau - certains facteurs importants , et certains facteurs mineurs qui ne peuvent pas encore être utilisés dans les estimations . Les principaux facteurs comprennent la taille et la forme du tube , la surface intérieure de la conduite ( que ce soit lisse ou rugueuse ) , et la pente de la canalisation . Mise sous pression est un facteur plus important dans des conduites fermées , mais dans des canalisations ouvertes pression est limitée à la masse de l' eau dans le tuyau . Raccords de tuyaux et d'autres facteurs qui peuvent accélérer ou de débit lent peuvent être utilisés, mais sont généralement considérés comme ayant seulement un effet mineur et peuvent ne pas ajouter beaucoup plus de précision à votre estimation .
Débit maximal
Photos

avec une estimation , vous devez commencer avec une ou plusieurs valeurs connues . Un bon endroit pour commencer à estimer les flux de conduite est le débit maximal possible . Le débit maximum est fonction du volume de la conduite, la pente , ce qui affecte le débit d'écoulement , et la surface , ce qui peut créer des frottements. Commencez par calculer le volume . Il existe des formules complexes pour calculer cela. Une autre façon consiste à calculer le volume, puis tester le débit .

Volume

calculer le volume est le même que le calcul du volume d'un cylindre , puis en divisant de moitié , car un tuyau ouvert est demi- tour. Le calcul est la hauteur fois pi fois le rayon au carré , puis diviser par moitié . Maintenant, vous pouvez calculer le volume maximal . Testez le débit en laissant tomber quelque chose de très lumière dans le tube ouvert et chronométrant le temps qu'il faut pour parcourir un pied . Maintenant, vous savez le volume approximatif et la vitesse de la conduite au débit maximal - sans franc-bord . Par exemple , si le volume d'un pied linéaire de votre tuyau ouvert est l'un gallon et le tuyau s'écoule à une vitesse d'un mètre par seconde (à quelque chose de moins que la capacité maximum) , vous pouvez estimer le débit maximal à être un gallon par deuxième .
Coupe transversale

Si vous estimer le volume d'eau qui coule à travers un canal carré , chaque centimètre de profondeur supplémentaire aurait le même volume. Dans un tuyau rond , chaque pouce de profondeur supplémentaire a progressivement plus de volume à cause de sa dimension s'élargit à l'approche de la pointe du tuyau plus large - du centre dans un tuyau rond ou le haut dans un tube demi- tour. Si vous connaissez le volume de l'écoulement à la moitié de franc-bord de la conduite , vous pouvez extrapoler le flux à chaque incrément de franc-bord . Pour ce faire , estimer le volume en imaginant la section transversale de l'eau dans le tuyau partiellement rempli est un triangle , pas un D- forme vers le bas. Tournez le D en V et connectez-vous en haut . Maintenant, multipliez la largeur de la membrure supérieure ( la largeur de l'eau ) fois la profondeur de l'eau , le temps de 12 pouces que vous avez fait pour mesurer le volume du cylindre . Cela vous donnera le volume d'un rectangle qui , si vous divisez en deux, vous donnera le volume d'un triangle extrudé la largeur et la hauteur de votre tube partiellement rempli . Maintenant , le volume calculé par seconde en utilisant la vitesse de votre essai d'écoulement . Pour plus de précision , augmenter ce volume par un facteur de 10 pour cent depuis un V détient moins de volume qu'un D. Avec cette valeur , de tout point de franc-bord de donner , en plus de l'écoulement à zéro franc-bord et pleine de franc-bord ( qui est égale à zéro ) , vous pouvez extrapoler une estimation des flux par pouce de franc-bord .