El caudal de agua en galones por minuto o gpm se puede calcular con la ayuda de la ecuación de Bernoulli y la conversión cuidadosa de la unidad. Si se conoce la presión en libras por pulgada cuadrada, o psi, en dos lugares a lo largo de la tubería, entonces la ecuación de Bernoulli se puede utilizar para determinar la velocidad del agua. La ecuación de Bernoulli establece que la velocidad se determina calculando la diferencia de presión entre dos puntos, multiplicando por 2, dividiendo por la densidad del agua y luego tomando la raíz cuadrada. Luego obtiene la velocidad de flujo multiplicando la velocidad por el área de la sección transversal de la tubería.
Paso 1
Calcule la diferencia de presión entre la presión del tanque y la salida de la tubería.
Este ejemplo calculará la velocidad de flujo del agua que drena desde un tanque a través de una tubería con un área de sección transversal de 0.500 pies cuadrados. La presión dentro del tanque es de 94.0 psi y la presión en la salida es la presión atmosférica, o 14.7 psi.
Reste 14.7 de 94, lo que equivale a 79.3 libras por pulgada cuadrada.
Paso 2
Convertir libras por pulgada cuadrada en libras por pie cuadrado. Multiplique 79.3 psi por 144 pulgadas cuadradas por pie cuadrado, lo que equivale a 11,419 libras por pie cuadrado.
Paso 3
Multiplique por 2, que equivale a 22,838, y divida por la densidad del agua. Divide 22,838 por 62,4 libras por pie cúbico, lo que equivale a 366.
Paso 4
Toma la raíz cuadrada de 366, que equivale a 19.1 pies por segundo.
Paso 5
Multiplique la velocidad - 19.1 pies por segundo - por el área de la sección transversal de la tubería - 0.5 pies cuadrados - que equivale a 9.57 pies cúbicos por segundo.
Paso 6
Convertir pies cúbicos por segundo a galones por minuto al multiplicar por 448.8, que equivale a 4,290 galones por minuto.
TL; DR (Demasiado tiempo; no lo leyó)
Este cálculo supone que la cruz -el área de la sección del tanque es tan grande en comparación con el área de la sección transversal de la tubería que si se divide el área de la tubería por el área del tanque, la relación será cercana a cero.
Este el cálculo supone que no hay pérdida de caudal debido a la fricción, y que el caudal es lo suficientemente rápido para considerarse turbulento.
