Калькулятор расхода через отверстие

Отверстие ограничивает поток, заставляя среду проходить через сечение меньше окружающей трубы или ёмкости. Перепад давления на этом сужении превращает энергию давления в кинетическую энергию, создавая быструю струю. Калькулятор применяет стандартную формулу для несжимаемого истечения: объёмный расход равен произведению коэффициента расхода, площади отверстия и квадратного корня из удвоенного перепада давления, делённого на плотность среды. Площадь круглого отверстия равна числу пи, умноженному на квадрат диаметра и делённому на четыре. Коэффициент расхода корректирует идеальный результат по Бернулли с учётом сжатия струи и потерь энергии. Для тонкой пластины с острой кромкой он обычно составляет около 0.60–0.65, а для плавно скруглённого сопла может быть ближе к единице. Правильный коэффициент зависит от геометрии отверстия, толщины пластины, числа Рейнольдса, монтажа и расположения отборов давления. Показанная отдельно идеальная скорость струи не включает этот коэффициент; умножение на него позволяет представить фактическую среднюю скорость истечения, отнесённую к площади отверстия. Введите диаметр в миллиметрах, перепад давления в паскалях, плотность в килограммах на кубический метр и безразмерный коэффициент расхода. Перед вычислением площади калькулятор переводит диаметр в метры и показывает расход в кубических метрах в секунду и литрах в секунду. Перепад давления — это статическое давление до отверстия минус статическое давление после него. Плотность должна соответствовать рабочим температуре и давлению. У воды вблизи комнатной температуры она составляет около 998 килограммов на кубический метр; газы гораздо менее плотные и при том же перепаде давления могут сильно ускоряться. Эта простая формула лучше всего подходит для установившегося несжимаемого потока с известным коэффициентом. Большие перепады давления газа требуют методов расчёта сжимаемого течения, поскольку плотность в сужении меняется и возможно звуковое запирание потока. Кавитация также может сделать расчёт жидкости неверным, если местное давление падает ниже давления насыщенного пара. При использовании диафрагмы как калиброванного расходомера важны диаметр трубы и отношение beta; профессиональные стандарты вводят поправки на расширение, скорость подхода и число Рейнольдса. Используйте результат для предварительного подбора размеров, лабораторных проверок, оросительных выпусков, слива резервуаров при известном давлении и приближённых гидравлических расчётов. Ответственные конструкции проверяйте по применимому стандарту или данным изготовителя. Для точных измерений нужны калиброванные датчики давления, правильно расположенные отборы, стабильный поток и коэффициент расхода, соответствующий реальной геометрии, а не общая оценка.