Slotomrade kalkulator

Bernoulli Equation Kalkulator med applikasjoner.

Pitot ror, dam, sluseport, tankutladning, rorutvidelse, apning, dyse, venturi. Bernoulli-ligningen gir et forste estimat av stromning, trykk, hoyde eller diameter. Forutsetninger: Ingen viskose effekter, v ske er inkomprimerbar, strommen er stabil.

Enheter i Bernoulli Applications kalkulator: cm = centimeter, ft = fot, g = gram, gal = U.S. gallon, i = tommer, kg = kilo, lb = pund, m = meter, mbar = millibar, min = minutt, mm = millimeter, N = Newton, s = sekund.

Bernoulli-ligningen er oppkalt til re for Daniel Bernoulli (1700-1782). Mange fenomener med flyt av v sker og gasser kan analyseres ved a bruke Bernoulli-ligningen. Pa grunn av sin enkelhet kan Bernoulli-ligningen imidlertid ikke gi et noyaktig nok svar for mange situasjoner, men det er et godt sted a starte. Det kan sikkert gi et forste estimat av parameterverdier. Modifikasjoner pa Bernoulli-ligningen for a innlemme viskose tap, kompressibilitet og ustabil oppforsel, finnes i andre (mer komplekse) beregninger pa denne nettsiden og i linkene som vises til hoyre. Nar viskose effekter inkorporeres, kalles den resulterende ligningen «energi-ekvationen».

Bernoulli-ligningen forutsetter at v sken og enheten din oppfyller fire kriterier:

1. Fluid er inkomprimerbar, 2. V ske er usynlig, 3. Strommen er stabil, 4. Strommen er langs en stromlinje.

Bernoulli-ligningen brukes til a analysere v skestrommen langs en stromlinje fra et sted 1 til et sted 2. De fleste v sker moter den inkomprimerbare antagelsen, og mange gasser kan til og med behandles som inkompressible hvis dens tetthet varierer bare litt fra 1 til 2. Den jevne strommen Kravet er vanligvis ikke for vanskelig a oppna for situasjoner som typisk analyseres av Bernoulli-ligningen. Fast strom betyr at stromningshastigheten (dvs. utladning) ikke varierer med tiden. Det usynlige fluidkravet inneb rer at fluidet ikke har viskositet. Alle v sker har viskositet; Imidlertid reduseres viskose effekter hvis kjoreavstandene er sma.

For a hjelpe til med a bruke Bernoulli-ligningen til din situasjon, har vi tatt med mange innebygde anvendelser av Bernoulli-ligningen. De er beskrevet nedenfor. For ytterligere informasjon om Bernoulli-ligningen og soknadene, se referansene nederst pa denne siden.

Et pitotror brukes til a male hastighet basert pa differensialtrykksmaling. Bernoulli-ligningen modellerer den fysiske situasjonen veldig bra. I Bernoulli-ligningen, Z2 = Z1 og V2 = 0 for et pitotror. Et pitotror kan ogsa gi et estimat av stromningshastigheten gjennom et ror eller en kanal hvis pitotroret er plassert der gjennomsnittshastigheten oppstar (gjennomsnittlig hastighetstider roromrade gir stromningshastighet). Ofte er pitotror uaktsomt installert i midten av et ror. Dette ville gi hastigheten i midten av roret, som vanligvis er maksimal hastighet i roret, og kan v re dobbelt sa hoy som gjennomsnittlig hastighet.

Ved a bruke Bernoulli-ligningen for a bestemme stromningshastigheten over en damme antas det at hastigheten oppstroms dammen er ubetydelig (V 1 = 0), og at nappen er utsatt for atmosf risk trykk over og under. Eksperimenter har vist at Bernoulli-ligningen alene ikke tilstrekkelig forutsier strommen, sa empiriske konstanter har blitt bestemt som tillater bedre avstemming mellom likninger og virkelige strommer. For a oppna bedre noyaktighet enn Bernoulli-ligningen alene, ma du bruke vare weirberegninger (rektangul r vei, V-hakk mjos, Cipoletti weir).

En sluseporte brukes ofte til a regulere apne kanalstrommer, og Bernoulli-ligningen gjor en tilstrekkelig jobb med a modellere situasjonen. Et hydraulisk hopp kan eller ikke forekomme nedstroms for en sluseporte. Pass pa at Z 2 ikke males nedstroms for et hydraulisk hopp. Bernoulli-ligningen kan ikke brukes pa tvers av hydrauliske hopp siden energien blir spredt. Vanligvis for slussportene Z 1> Z 2, slik at Bernoulli-ligningen kan forenkles til Q = Z 2 W (2 g Z 1) 1/2 (Munson et al., 1998) – som er ligningen som brukes i var beregning.

Sirkul rt hull i tanken (eller ror koblet til tanken)

Ikke-sirkul rt hull i tank (eller kanal, dvs. ikke-sirkul r kanal, koblet til tank)

Diagrammer som viser noen situasjoner som kan modelleres med disse to valgene:

Bernoulli-ligningen tar ikke hensyn til viskose effekter av hullene i tanker eller friksjon pa grunn av stromning langs ror, og dermed vil stromningshastigheten forutsatt av var Bernoulli-ligningskalkulator v re storre enn den faktiske strommen. V 1 blir automatisk satt til 0,0 – som antyder at posisjon 1 er en enhet som har et stort stromningsomrade slik at hastigheten pa sted 1 (for eksempel i en tank) er ubetydelig i forhold til hastigheten av fluid som forlater tanken. For omfattende beregninger som inkluderer viskose effekter, prov folgende beregninger: Utslipp fra en tank, Sirkul r v ske eller gassror ved hjelp av Darcy-Weisbach tap, Sirkul re vannror med Hazen-Williams-tap.

Endring i sirkul r rordiameter, Endring i ikke-sirkul r kanal.

Venturi-stromningsmaler (C = 0,98), Dysestrommaler (C = 0.96) og Orifice-stromningsmaler (C = 0,6)

Dette valget er nyttig for a bestemme endringen i statisk trykk i et ror pa grunn av en diameterendring, bestemmelse av stromningshastighet eller utforming av en stromningsmaler. Steder 1 og 2 skal v re sa n rt som mulig; Ellers vil viskose effekter pa grunn av rorfriksjon pavirke trykket. Imidlertid har stromningsmaler normalt spesifiserte steder for trykkkranene.

Hvis du velger «Los for D, W eller A», beregnes diameteren og / eller eller omradet pa posisjon 2 (D2 og / eller A2). For alt annet enn stromningsmalerne, hvis du i stedet trenger a beregne diameteren (eller omradet) pa sted 1 (D 1, A 1), kan du «lure» beregningen ved a reversere skiltene pa trykk- og hoydeforskjellene og angi diameteren (omrade) pa posisjon 2 som D 1 (eller A 1). Da beregnes D 2 (eller A 2) faktisk pa sted 1. Du kan ikke gjore dette for stromningsmaler siden de krever at D 1 er storre enn D 2.

Analysen av venturi-stromningsmaler er basert pa Bernoulli-ligningen bortsett fra en empirisk utslippskoeffisient, C. V 2 i ligningen overst pa denne siden er kjent som den teoretiske halshastigheten. I var beregning er hastigheten som utgis for V 2 den faktiske halshastigheten, CV 2. Flowrate beregnes som Q = CV 2 A 2 (Munson et al. 1998) og A 2 = & pi; D 2 2/4. For enkelhets skyld bruker var Bernoulli venturi-beregning en fast verdi pa C = 0.98. Det er imidlertid velkjent at C ikke er fastsatt til 0,98, men varierer som en funksjon av Reynolds-tallet og materialet som maleren er konstruert fra. De fleste relasjoner for C er ogsa bare gyldige for bestemte omrader av D 1, D 2 og D 2 / D 1. For en strengere og noyaktig venturiberegning (enda en som har grenser for noen av variablene), vennligst besok var omfattende beregning av venturi-stromningsmaler.

For dyse- og apningsstromningsmaler er Z 2 -Z 1 satt til 0,0 da disse malene vanligvis er installert i horisontale ror (eller hoydeforskjellen mellom sted 1 og 2 er ubetydelig). Dyse- og apningsmaler har en storre innvirkning pa strommen (storre energitap) enn venturi-malere reflektert av generelt lavere C-verdier. C-verdien er innlemmet i Bernoulli-ligningen som beskrevet ovenfor i ovenstaende avsnitt for venturi-malere. C-verdiene pa 0,96 og 0,6 er typiske verdier som kan brukes til dyser og apninger, men vil gi betydelig feil for visse Reynolds tall og geometrier, siden C faktisk er en funksjon av trykknapsposisjoner, Reynolds-tall, diameterforhold og rordiameter. For mer strenge og noyaktige likninger og beregninger (enn de som har begrensninger pa noen av variablene), bruk var omfattende dyse- og apningsberegninger (v skestrom gjennom dysen, v skestrommen gjennom apningen, gassstrommen gjennom apningen).

Variabler (dimensjoner vist i []. F = Kraftenheter, L = Lengdeenheter, M = Massenheter, T = Tidsenheter, hvor F = M-L / T 2)

1 indikerer oppstroms plassering.

2 indikerer nedstroms plassering.

A = Tverrsnittsareal (dvs. omrade normalt til stromningsretning) [L2]. Hvis roret er sirkul rt, sa er A = & pi; D 2/4.

D = Diameter [L]. For stromningsmaler er D 2 stromningsmalerens halsdiameter.

g = akselerasjon pa grunn av tyngdekraften = 9.8066 m / s 2 = 32.174 ft / s 2. Beregningen konverterer alle inngangsvariabler til SI, utforer beregninger, og konverterer utgangsvariabler til spesifiserte enheter.

H = Vanndybde over dammen [L].

Q = Flowrate (dvs. utslipp) [L3 / T].

p = Massetetthet av v ske (gresk bokstav «rho») [M / L3]. Tettheter innebygd i beregningen er ved standard atmosf risk trykk som er 1 atmosf re (atm). Merk at 1 atm = 101.325 N / m 2 = 1.01325 bar = 760 mm Hg (0 o C) = 2116 pund / ft 2 = 14,7 psi = 30.01 tommer Hg (60 o F) = 29,92 tommer Hg (32 o F).

Feilmeldinger gitt ved beregning.

Meldinger vises ogsa hvis en variabel er oppgitt som negativ nar den ma v re positiv, for eksempel en diameter. I tillegg vil en melding bli vist hvis inngatte verdier medforer en fysisk ugjennomtrengelig (umulig) situasjon – for eksempel flyt som beveger seg oppover i et kontraktsror og du har lagt inn en positiv verdi for trykkforskjellen, P 2 -P 1. Trykkforskjellen ma v re negativ for a fa oppoverstromning i et kontraktsror (det ma kanskje v re ganske negativt hvis Z 2 -Z 1 er stor).

Munson, B.R., D. F. Young og T.H. Okiishi. 1998. Grunnlag for v skemekanikk. John Wiley og Sons, Inc. 3ed.

Gerhart, P. M, R.J. Gross, og J.I. Hochstein. 1992. Grunnlag for v skemekanikk. Addison-Wesley Publishing Co. 2ed.

Potter, M.C. og D.C. Wiggert. 1991. Fluids mekanikk. Prentice-Hall, Inc.

Roberson, J.A. og C.T. Crowe. 1990. Engineering Fluid Mechanics. Houghton Mifflin Co.

Streeter, V. L., E. B. Wylie og K. W. Bedford. 1998. V skemekanikk. WCB / McGraw-Hill. 8ED.

White, F. M. 1979. Fluid Mechanics. McGraw-Hill, Inc.

&kopiere; 2000-2014 LMNO Engineering, Research and Software, Ltd. (Alle rettigheter reservert)

Ta kontakt med oss for radgivning eller andre sporsmal.

LMNO Engineering, Research and Software, Ltd.

7860 Angel Ridge Rd. Athens, Ohio 45701 USA Telefon: (740) 592-1890.

Mer noyaktige beregninger for spesifikke applikasjoner:


Vil du spille i det største kasinoet? Vi samlet det for deg. Registrer deg nå!