Arvutage vedeliku vooluhulk gallonites minutis (GPM) toru läbimõõdu ja voolukiirusel põhjal. Oluline sanitaartehnika, niisutuse ja hüdrauliliste süsteemide projekteerimiseks.
Arvutage vooluhulk galloni minutis toru läbimõõdu ja voolukiirus põhjal.
Vooluhulk arvutatakse valemi abil:
GPM = 2.448 × (diameter)² × velocity
Gallons Per Minute (GPM) vooluhulga kalkulaator on oluline tööriist, et määrata vedeliku maht, mis voolab läbi toru ajaühiku jooksul. See kalkulaator pakub lihtsat meetodit vooluhulkade arvutamiseks toru läbimõõdu ja vedeliku kiirusel põhinevalt. Olgu tegu torulukksepa, kes mõõdab elamute veesüsteemi, inseneriga, kes projekteerib tööstuslikku torustikku, või koduomanikuga, kes lahendab veevoolu probleeme, GPM mõistmine on hädavajalik tõhusate ja efektiivsete vedeliku transportimise süsteemide tagamiseks. Meie kalkulaator lihtsustab seda protsessi, rakendades standardset vooluhulga valemit, et anda täpsed GPM mõõtmised minimaalsete sisendite nõudmistega.
GPM ehk Gallons Per Minute on Ameerika Ühendriikides ja mõnedes teistes riikides, kus kasutatakse imperiaalset mõõtesüsteemi, standardne vedeliku vooluhulga mõõtühik. See esindab vedeliku (gallonites) mahtu, mis läbib antud punkti süsteemis ühe minuti jooksul. See mõõtmine on kriitilise tähtsusega:
Teie süsteemi GPM mõistmine on hädavajalik, et tagada, et vesi või muud vedelikud tarnitakse sobivas tempos nende ettenähtud kasutamiseks, olgu selleks siis majapidamise varustamine, põllu niisutamine või tööstusseadmete jahutamine.
Vooluhulka gallonites minutis saab arvutada järgmise valemi abil:
Kus:
See valem on tuletatud põhivooluhulga valemist:
Kus:
Ringikujulise toru puhul on pindala:
Selle konverteerimiseks galloniteks minutis, kui läbimõõt on tollides ja kiirus jalas sekundis:
Lihtsustades:
See annab meile meie konstant 2.448, mis hõlmab kõiki konversioonitegureid, mis on vajalikud tulemuse väljendamiseks gallonites minutis.
Meie Gallons Per Minute vooluhulga kalkulaatori kasutamine on lihtne ja arusaadav:
Sisestage Toru Läbimõõt: Sisestage oma toru siseläbimõõt tollides. See on tegelik sisemõõt, kus vedelik voolab, mitte toru välimine läbimõõt.
Sisestage Voolukiirus: Sisestage vedeliku kiirus jalas sekundis. Kui te ei tea kiirus, kuid teil on muid mõõtmisi, vaadake meie KKK jaotist alternatiivsete arvutamismeetodite jaoks.
Klõpsake Arvuta: Kalkulaator töötleb automaatselt teie sisendid ja kuvab vooluhulga gallonites minutis.
Vaadake Tulemusi: Arvutatud GPM kuvatakse koos visuaalse esitlusega voolu paremaks mõistmiseks.
Kopeerige või Jagage Tulemusi: Saate hõlpsasti tulemusi kopeerida oma arvestuste jaoks või jagada kolleegidega.
Käime läbi näidis arvutuse:
Kasutades valemit: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96
Seega on vooluhulk umbes 48.96 gallonit minutis.
GPM kalkulaatoril on palju praktilisi rakendusi erinevates tööstusharudes ja stsenaariumites:
Maastikuarhitekt projekteerib kaubandusliku kinnistu niisutussüsteemi. Peamine varustustoru on 1,5-tollise läbimõõduga ja vesi voolab 4 jalga sekundis. Kasutades GPM kalkulaatorit:
GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03
Umbes 22 GPM saadavusega saab arhitekt nüüd määrata, kui palju niisutustsoone saab samaaegselt tööle panna ja valida sobivad sprinkleripead nende individuaalsete voolunõuete põhjal.
Kuigi meie kalkulaator kasutab toru läbimõõtu ja kiirus, on ka teisi viise vooluhulga mõõtmiseks või hindamiseks:
Otsene mõõtmine voolumõõturite abil on kõige täpsem meetod. Tüübid hõlmavad:
Väiksemate süsteemide jaoks:
Rõhu mõõtmiste ja toru omaduste kasutamine voolu hindamiseks, kasutades Hazen-Williamsi või Darcy-Weisbachi valemeid.
Vedeliku voolu mõõtmine on inimkonna ajaloos oluliselt arenenud:
Varased tsivilisatsioonid töötasid välja algelised meetodid veevoolu mõõtmiseks niisutamiseks ja veedistributsioonisüsteemide jaoks:
Gallons per minute (GPM) ühik sai Ameerika Ühendriikides standardiseeritud, kui sanitaartehnilised süsteemid arenesid ja nõudsid ühtseid mõõtmismeetodeid:
Tänapäeval jääb GPM Ameerika Ühendriikide sanitaartehnika, niisutuse ja paljude tööstuslike rakenduste standardseks vooluhulga mõõtmiseks, samas kui enamik maailma kasutab liitreid minutis (LPM) või kuupmeetreid tunnis (m³/h).
GPM (Gallons Per Minute) mõõdab veemahu, mis voolab läbi toru minutis, samas kui veerõhk (tavaliselt mõõdetuna PSI - naela ruutjalga kohta) näitab jõudu, millega vesi toru kaudu surutakse. Kuigi need on omavahel seotud, on need erinevad mõõtmised. Süsteemil võib olla kõrge rõhk, kuid madal vool (nagu nõelast lekke korral) või kõrge vool suhteliselt madala rõhuga (nagu avatud jõe korral).
Tavalised konversioonid hõlmavad:
Tüüpiline elamu vajab umbes:
Konkreetsetel seadmetel on oma nõuded:
Toru materjal mõjutab vooluhulka selle sisemise kareduse koefitsiendi kaudu:
Alasuurusega torud võivad põhjustada mitmeid probleeme:
Võite voolukiirusest hinnata järgmiste meetodite abil:
Jah, veetemperatuur mõjutab tihedust ja viskoossust, mis võivad mõjutada vooluomadusi:
GPM valem (2.448 × D² × V) on täpne:
Täpsus võib väheneda:
Seda kalkulaatorit on kalibreeritud vee jaoks. Muude vedelike puhul:
Soovitatavad voolukiirus vahemikud varieeruvad rakenduse järgi:
Liialt kõrged kiirus võivad põhjustada:
Siin on näidised, kuidas arvutada GPM erinevates programmeerimiskeeltes:
1' Exceli valem GPM arvutamiseks
2=2.448*B2^2*C2
3
4' Exceli VBA funktsioon
5Function CalculateGPM(diameter As Double, velocity As Double) As Double
6 If diameter <= 0 Then
7 CalculateGPM = CVErr(xlErrValue)
8 ElseIf velocity < 0 Then
9 CalculateGPM = CVErr(xlErrValue)
10 Else
11 CalculateGPM = 2.448 * diameter ^ 2 * velocity
12 End If
13End Function
14
1def calculate_gpm(diameter_inches, velocity_ft_per_sec):
2 """
3 Arvutage vooluhulk gallonites minutis (GPM)
4
5 Args:
6 diameter_inches: Toru siseläbimõõt tollides
7 velocity_ft_per_sec: Vedeliku voolukiirus jalas sekundis
8
9 Returns:
10 Vooluhulk gallonites minutis
11 """
12 if diameter_inches <= 0:
13 raise ValueError("Läbimõõt peab olema suurem kui null")
14 if velocity_ft_per_sec < 0:
15 raise ValueError("Kiirus ei saa olla negatiivne")
16
17 gpm = 2.448 * (diameter_inches ** 2) * velocity_ft_per_sec
18 return round(gpm, 2)
19
20# Näidis kasutamine
21try:
22 pipe_diameter = 2.0 # tolli
23 flow_velocity = 5.0 # jalga sekundis
24 flow_rate = calculate_gpm(pipe_diameter, flow_velocity)
25 print(f"Vooluhulk: {flow_rate} GPM")
26except ValueError as e:
27 print(f"Viga: {e}")
28
1/**
2 * Arvutage vooluhulk gallonites minutis (GPM)
3 * @param {number} diameterInches - Toru siseläbimõõt tollides
4 * @param {number} velocityFtPerSec - Vedeliku voolukiirus jalas sekundis
5 * @returns {number} Vooluhulk gallonites minutis
6 */
7function calculateGPM(diameterInches, velocityFtPerSec) {
8 if (diameterInches <= 0) {
9 throw new Error("Läbimõõt peab olema suurem kui null");
10 }
11 if (velocityFtPerSec < 0) {
12 throw new Error("Kiirus ei saa olla negatiivne");
13 }
14
15 const gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
16 return parseFloat(gpm.toFixed(2));
17}
18
19// Näidis kasutamine
20try {
21 const pipeDiameter = 2.0; // tolli
22 const flowVelocity = 5.0; // jalga sekundis
23 const flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
24 console.log(`Vooluhulk: ${flowRate} GPM`);
25} catch (error) {
26 console.error(`Viga: ${error.message}`);
27}
28
1/**
2 * Kasutustooted vooluhulkade arvutamiseks
3 */
4public class FlowCalculator {
5
6 /**
7 * Arvutage vooluhulk gallonites minutis (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Toru siseläbimõõt tollides
10 * @param velocityFtPerSec Vedeliku voolukiirus jalas sekundis
11 * @return Vooluhulk gallonites minutis
12 * @throws IllegalArgumentException kui sisendid on valed
13 */
14 public static double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw new IllegalArgumentException("Läbimõõt peab olema suurem kui null");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw new IllegalArgumentException("Kiirus ei saa olla negatiivne");
20 }
21
22 double gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23 // Ümardage 2 kümnendkoha täpsuseni
24 return Math.round(gpm * 100.0) / 100.0;
25 }
26
27 public static void main(String[] args) {
28 try {
29 double pipeDiameter = 2.0; // tolli
30 double flowVelocity = 5.0; // jalga sekundis
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32 System.out.printf("Vooluhulk: %.2f GPM%n", flowRate);
33 } catch (IllegalArgumentException e) {
34 System.err.println("Viga: " + e.getMessage());
35 }
36 }
37}
38
1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <stdexcept>
4#include <iomanip>
5
6/**
7 * Arvutage vooluhulk gallonites minutis (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Toru siseläbimõõt tollides
10 * @param velocityFtPerSec Vedeliku voolukiirus jalas sekundis
11 * @return Vooluhulk gallonites minutis
12 * @throws std::invalid_argument kui sisendid on valed
13 */
14double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw std::invalid_argument("Läbimõõt peab olema suurem kui null");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw std::invalid_argument("Kiirus ei saa olla negatiivne");
20 }
21
22 double gpm = 2.448 * std::pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23 return gpm;
24}
25
26int main() {
27 try {
28 double pipeDiameter = 2.0; // tolli
29 double flowVelocity = 5.0; // jalga sekundis
30
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32
33 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
34 std::cout << "Vooluhulk: " << flowRate << " GPM" << std::endl;
35 } catch (const std::exception& e) {
36 std::cerr << "Viga: " << e.what() << std::endl;
37 return 1;
38 }
39
40 return 0;
41}
42
1using System;
2
3public class FlowCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// Arvutage vooluhulk gallonites minutis (GPM)
7 /// </summary>
8 /// <param name="diameterInches">Toru siseläbimõõt tollides</param>
9 /// <param name="velocityFtPerSec">Vedeliku voolukiirus jalas sekundis</param>
10 /// <returns>Vooluhulk gallonites minutis</returns>
11 /// <exception cref="ArgumentException">Visatakse, kui sisendid on valed</exception>
12 public static double CalculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec)
13 {
14 if (diameterInches <= 0)
15 {
16 throw new ArgumentException("Läbimõõt peab olema suurem kui null");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0)
19 {
20 throw new ArgumentException("Kiirus ei saa olla negatiivne");
21 }
22
23 double gpm = 2.448 * Math.Pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
24 return Math.Round(gpm, 2);
25 }
26
27 public static void Main()
28 {
29 try
30 {
31 double pipeDiameter = 2.0; // tolli
32 double flowVelocity = 5.0; // jalga sekundis
33
34 double flowRate = CalculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
35 Console.WriteLine($"Vooluhulk: {flowRate} GPM");
36 }
37 catch (ArgumentException e)
38 {
39 Console.Error.WriteLine($"Viga: {e.Message}");
40 }
41 }
42}
43
Järgmine tabel esitab tavalised GPM väärtused erinevate rakenduste jaoks, et aidata teil tõlgendada oma arvutustulemusi:
Rakendus | Tüüpiline GPM Vahemik | Märkused |
---|---|---|
Vannitoa kraan | 1.0 - 2.2 | Kaasaegsed veesäästlikud kraanid on madalama otsa lähedal |
Köögi kraan | 1.5 - 2.5 | Tõmmatavad pihustid võivad omada erinevaid vooluhulkasid |
Dušipea | 1.5 - 3.0 | Föderaalne reguleerimine piirab maksimaalselt 2.5 GPM |
Vann | 4.0 - 7.0 | Kiirema täitmise jaoks kõrgem vool |
Tualett | 3.0 - 5.0 | Hetkeline vool tühjendamise ajal |
Nõudepesumasin | 2.0 - 4.0 | Vool täitmise ajal |
Pesumasin | 4.0 - 5.0 | Vool täitmise ajal |
Aia voolik (⅝") | 9.0 - 17.0 | Erineb veerõhu järgi |
Niisutussprinkler | 2.0 - 5.0 | Iga sprinkleripea kohta |
Tulekahju hydrant | 500 - 1500 | Tulekahju kustutamise operatsioonide jaoks |
Elamute veeteenus | 6.0 - 12.0 | Tüüpiline kogu maja varustus |
Väike kaubanduslik hoone | 20.0 - 100.0 | Sõltub hoone suurusest ja kasutamisest |
American Water Works Association. (2021). Water Meters—Selection, Installation, Testing, and Maintenance (AWWA Manual M6).
American Society of Plumbing Engineers. (2020). Plumbing Engineering Design Handbook, Volume 2. ASPE.
Lindeburg, M. R. (2018). Civil Engineering Reference Manual for the PE Exam. Professional Publications, Inc.
International Association of Plumbing and Mechanical Officials. (2021). Uniform Plumbing Code.
Cengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2017). Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications. McGraw-Hill Education.
U.S. Department of Energy. (2022). Energy Efficiency & Renewable Energy: Water Efficiency. https://www.energy.gov/eere/water-efficiency
Environmental Protection Agency. (2021). WaterSense Program. https://www.epa.gov/watersense
Irrigation Association. (2020). Irrigation Fundamentals. Irrigation Association.
Meta Kirjeldus: Arvutage vedeliku vooluhulk gallonites minutis (GPM) meie lihtsa kalkulaatoriga. Sisestage toru läbimõõt ja kiirus, et määrata täpsed vooluhulgad sanitaartehnika, niisutuse ja tööstuslike rakenduste jaoks.
Avasta rohkem tööriistu, mis võivad olla kasulikud teie töövoos