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Comment calculer la pression de débit

L'équation de Bernoulli vous permet d'exprimer la relation entre la vitesse, la pression et la hauteur d'une substance fluide à différents points le long de son écoulement. Il n'a pas d'importance si le fluide est l'air circulant à travers un conduit d'air ou de l'eau se déplaçant le long d'un tuyau. Dans l'équation de Bernoulli, p + 1 / ^ 2 + 2DV dgh = C, P est la pression, d représente la densité du fluide et v est égale à sa vitesse. La lettre g représente la constante gravitationnelle et h est la hauteur du fluide. C, la constante, vous permet de savoir que la somme de la pression statique d'un fluide et la pression dynamique, multiplié par la vitesse de la fluide carré, est constante à tous les points le long de l'écoulement. Ici, nous allons voir comment l'équation de Bernoulli fonctionne en calculant la pression à un point dans un conduit d'air quand vous savez que la pression à un autre point.


Sommaire

Instructions

  1. 1

    Ecrire les équations suivantes:

    p1 + (1/2) dv1 ^ 2 + dgh1 = Constant
    p2 + (1/2) dv2 ^ 2 + dgh2 = Constant

    Le premier définit l'écoulement du fluide à un moment où la pression est P1, la vitesse est v1 et la hauteur est h1. La deuxième équation définit le flux de fluide à un autre point où la pression est p2. La vitesse et la hauteur à ce point sont v2 et h2. Parce que ces équations sont égaux à la même constante, nous pouvons les combiner pour créer une équation, comme on le voit ci-dessous:

    p1 + (1/2) dv1 ^ 2 + dgh1 = p2 + (1/2) dv2 ^ 2 + dgh2

  2. 2



    Retirer dgh1 dgh2 et des deux côtés de l'équation parce que l'accélération due à la pesanteur et la hauteur ne change pas dans cet exemple. L'équation ci-dessous apparaît après le réglage:

    p1 + (1/2) dv1 ^ 2 = p2 + (1/2) ^ 2 dv2

  3. 3




    Définir certaines valeurs de propriété de l'échantillon. Supposons que la pression p1 à un moment donné est de 1,2 x 10 ^ 5 N / m ^ 2 et la vitesse de l'air à ce point est de 20 m / sec. En outre, on suppose que la vitesse de l'air à un second point est de 30 m / sec. La densité de l'air, d, est de 1,2 kg / m ^ 3. Réorganiser l'équation à résoudre pour p2, la pression inconnue, et l'équation apparaît comme indiqué:

    p2 = p1 - 1 / 2d (v2 ^ 2 - v1 ^ 2)

  4. 4



    Remplacez les variables par des valeurs réelles pour obtenir l'équation suivante:

    p2 = 1,2 x 10 ^ 5 N / m ^ 2 - (1/2) (1,2 kg / m ^ 3) (900 m ^ 2 / s ^ 2 - 400 m ^ 2 / s ^ 2)

  5. 5

    Simplifier l'équation pour obtenir ce qui suit:

    p2 = 1,2 x 10 ^ 5 N / m ^ 2 - 300 kg / m ^ 2 par seconde

    Parce que 1 N équivaut à 1 kg par m / s ^ 2, mettre à jour l'équation comme on le voit ci-dessous:

    p2 = 1,2 x 10 ^ 5 N / m ^ 2 - 300 N / m ^ 2

    Résoudre l'équation pour p2 pour obtenir 1,197 x 10 ^ 5 N / m ^ 2.

Conseils & Avertissements

  • Utiliser l'équation de Bernoulli pour résoudre d'autres types de problèmes d'écoulement de fluide. Par exemple, vous voudrez peut-être pour calculer la pression en un point dans un tube où circule le liquide. Assurez-vous de déterminer avec précision la densité du liquide de sorte que vous pouvez le brancher dans l'équation correctement. Si une extrémité d'un tuyau est supérieure à l'autre, ne retirez pas dgh1 et dhg2 partir de l'équation, car ceux-ci représentent l'énergie potentielle de l'eau à des hauteurs différentes.
  • Vous pouvez également réorganiser l'équation de Bernoulli pour calculer la vitesse d'un fluide à un point si vous savez pression à deux points et la vitesse à l'un de ces points.

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