Fribord metod för uppskattning Liquid Flow Från ett öppet rör

Fribord är en term lånad från skeppsbyggnad , med hänvisning till den mängd av ett skrov som inte är nedsänkt . När man hänvisar till rör det är det omvända; fribord avser mängden av rörets innerdiameter som inte har vatten som rinner genom den . Fribordet är bland de många faktorer som kan användas i flödesberäkningar . Faktorer

Massor av saker kan påverka volymen av flödet i ett rör - några viktiga faktorer , och några mindre faktorer som kanske inte ens användas i beräkningar . Viktiga faktorer inkluderar storleken och formen hos röret , den inre ytan av röret ( oavsett om det är slät eller grov ) och lutningen på röret. Trycksättning är en större faktor i slutna rör, men i öppna rör tryck är begränsat till vikten av vatten i röret. Rörskarvar och andra faktorer som kan påskynda eller sakta flöde kan användas , men brukar anses ha endast en mindre inverkan och kan inte lägga mycket mer noggrannhet för din uppskattning .
Maximalt flöde

med någon uppskattning , måste du börja med en eller flera kända värden . Ett bra ställe att börja med att uppskatta rör flödet är den högsta möjliga flöde . Det maximala flödet är en funktion av volymen av röret, lutningen , vilket påverkar flödeshastigheten , och ytan , som kan skapa friktion. Börja med att beräkna volymen. Det finns komplicerade formler för att beräkna detta . Ett annat sätt är att beräkna volymen , sedan testa flödet .
Volym

Beräkning volymen är detsamma som att beräkna volymen för en cylinder sedan dividera det till hälften, eftersom ett öppet rör är halvrund . Beräkningen är höjden gånger pi gånger radien i kvadrat , sedan dividera med hälften . Nu kan du räkna ut den maximala volymen . Testa flödet genom att släppa något mycket ljus i det öppna röret och timing hur lång tid det tar att färdas en fot . Nu vet du den ungefärliga volymen och hastigheten av röret vid maximalt flöde - utan fribord . Till exempel , om volymen av en linjär fot av ditt öppna rör är en gallon , och röret strömmar med en hastighet av en fot per sekund ( vid något mindre än maximal kapacitet ) , kan du uppskatta det maximala flödet som en liter per andra . Addera Tvärsnitt
p Om du uppskatta den volym vatten som rinner genom en fyrkantig kanal , varje extra tum på djupet skulle ha samma volym . I ett runt rör, varje extra tum av djupet har stegvis mer volym eftersom dess dimension blir bredare när den närmar sig den bredaste punkten av röret - mitt i ett runt rör eller toppen i en halvrund pipe . Om du känner till volymen av flödet till halva rörets fribord , kan du extrapolera flödet vid varje ökning av fribord . För att göra detta , skatta volymen genom att föreställa tvärsnittet för vattnet i delvis full röret är en triangel , inte en nedåt vänd D- form. Vrid D i ett V och anslut till toppen . Nu multiplicera bredden på den övre strängen (bredden på vattnet) gånger djupet av vattnet, gånger 12 inches som du gjorde att mäta volymen av cylindern. Detta kommer att ge dig den mängd av en rektangel som , om du delar på mitten , ger dig volym en extruderad triangel bredden och höjden på delvis fyllda rör. Nu , beräknade volymen per sekund med hjälp av hastigheten från din flödestest . För större precision, öka denna volym med en faktor av 10 procent efter en V innehar mindre volym än en D. Med detta värde , från vilken ge plats av fribordet , i tillägg till flödet vid noll fribord och full fribord (som är noll) , du kan extrapolera en uppskattning av flödet per tum av fribord . Addera