Innehåll
Beräkningen av kubikfot per sekund (cfs) är relevant för vattenflödet. Det kan rinna genom ett rör, längs en flodbotten eller över ett vattenfall. HVAC-proffs som mäter luftflöde genom ett kanalsystem kan också uttrycka resultatet i kubikfot per sekund, men kubikfot per minut är en mer användbar enhet för att mäta luftflödet.
Oavsett om det är luftflöde eller vattenflöde du mäter behöver du två mängder för att mäta flödeshastigheten. Den första är mängden luft eller vatten som passerar en viss punkt, som du ofta kan bestämma genom att mäta tvärsnittsområdet EN av röret, kanalen eller flodbotten. Den andra mängden är hastigheten v av luften eller vattnet vid den punkten. Du kanske måste mäta detta direkt, men om vatten rinner genom ett rör kan du beräkna det med Poiseuilles-lagen.
När du har dessa två kvantiteter kan du omedelbart beräkna flödeshastigheten Q, eftersom Q = EN × v. För att få resultatet i kubikfot per sekund bör du använda fötter och sekunder i din beräkning. Om du använde andra enheter i din flödeskalkylator kan du alltid konvertera resultatet till cfs, men proceduren kan vara komplicerad.
Mätområde för din flödeskalkylator
När du mäter flödeshastigheten genom ett stängt rör eller kanalsystem, och vätskan eller gasen fyller röret eller kanalen, behöver du bara mäta måtten för att beräkna arean.
För ett rör, mät diametern i fötter, ta hälften av det, som är radien roch använd formeln EN = π_r_2.
Mät bredden för en rektangulär kanal w och dess höjd h i fötter och multiplicera dessa tillsammans: EN = w × h.
För att mäta tvärsnittsområdet för en naturlig funktion, till exempel en flodbotten, måste du göra några ungefärliga uppskattningar. Du kan till exempel anta att sängen är ett halvcirkelformat tåg med en radie som är lika med sängdjupet vid dess djupaste punkt. Beräkna area med EN = π_r_2, ta sedan hälften av det.
Mät hastighet för din CFS-kalkylator
Att mäta hastigheten kan vara mer utmanande, men inte alltid. Till exempel, i en öppen behållare, till exempel en flodbotten, kan du välja en punkt på vattenytan och tiden hur lång tid det tar - i sekunder - att passera två referenspunkter åtskilda med ett visst antal fötter. Detta ger dig hastigheten i foten per sekund.
Om du kan göra detta är det lätt att beräkna flödeshastighet i kubikfot per sekund. Anslut bara siffrorna till formeln Q = EN × v och du är klar.
Använda Poiseuilles lag
Men vad ska du göra med ett stängt rör? Om röret innehåller tryckvatten kan du beräkna flödeshastighet med Poiseuilles-lagen, så länge du kan mäta tryck på två olika punkter i röret P1 och P2 i kilo per kvadratfot (inte kilo per kvadratmeter).
Konvertera vid behov med 1 pund per kvadratfot (psf) = 0,0069 pund per kvadrat tum (psi).
Du behöver också längden på röret mellan dessa punkter L i fötter och rörets radie r i fötter.
Du behöver också viskositeten hos vatten η vid den aktuella temperaturen. Du kan slå upp det. Det måste uttryckas i kilo per fot, men du brukar hitta det i centipoise. Om det händer kan du konvertera med denna faktor: 1 centipoise = 6,72 x 10-4 pund per fot sekund.
När du har fått dessa mängder, hitta flödeshastigheten i kubikfot per sekund med denna ekvation (Poiseuilles-lagen):
Q = frac {π (P_1- P_2) r ^ 4} {8ηL}