แคลคูลเลเตอร์อัตราการไหล (GPM)

บทนำ

แคลคูลเลเตอร์อัตราการไหล (GPM) เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการกำหนดปริมาณของของเหลวที่ไหลผ่านท่อในหน่วยเวลา เครื่องมือนี้ให้วิธีที่ตรงไปตรงมาในการคำนวณอัตราการไหลตามเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและความเร็วของของเหลว ไม่ว่าคุณจะเป็นช่างประปาที่กำลังขนาดระบบน้ำในบ้าน วิศวกรที่ออกแบบท่อในอุตสาหกรรม หรือเจ้าของบ้านที่กำลังตรวจสอบปัญหาการไหลของน้ำ การเข้าใจ GPM เป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันว่าระบบการขนส่งของเหลวมีประสิทธิภาพและมีประสิทธิผล แคลคูลเลเตอร์ของเราได้ทำให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้นโดยการใช้สูตรอัตราการไหลมาตรฐานเพื่อให้ได้การวัด GPM ที่แม่นยำด้วยความต้องการข้อมูลที่น้อยที่สุด

GPM (แกลลอนต่อ นาที) คืออะไร?

GPM หรือ แกลลอนต่อ นาที เป็นหน่วยวัดมาตรฐานสำหรับอัตราการไหลของของเหลวในสหรัฐอเมริกาและบางประเทศอื่น ๆ ที่ใช้ระบบการวัดแบบจักรวรรดิ มันแสดงถึงปริมาณของของเหลว (เป็นแกลลอน) ที่ผ่านจุดหนึ่งในระบบในระยะเวลาหนึ่งนาที การวัดนี้มีความสำคัญสำหรับ:

• การกำหนดว่าระบบน้ำประปาตอบสนองความต้องการหรือไม่
• การขนาดปั๊ม ท่อ และส่วนประกอบไฮดรอลิกอื่น ๆ อย่างถูกต้อง
• การประเมินประสิทธิภาพของระบบของเหลวที่มีอยู่
• การตรวจสอบปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการไหลในงานประปาหรือการใช้งานในอุตสาหกรรม

การเข้าใจ GPM ของระบบของคุณเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันว่ามีน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ ที่ถูกส่งไปในอัตราที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ตั้งใจ ไม่ว่าจะเป็นการจัดหาน้ำให้กับบ้าน การชลประทานในฟาร์ม หรือการทำความเย็นอุปกรณ์ในอุตสาหกรรม

อธิบายสูตร GPM

อัตราการไหลในแกลลอนต่อสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

$\text{GPM} = 2.448 \times D^2 \times V$

โดยที่:

• GPM = อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที
• D = เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว
• V = ความเร็วของของเหลวในฟุตต่อวินาที
• 2.448 = ค่าคงที่การแปลงที่คำนึงถึงการแปลงหน่วย

การอนุมานทางคณิตศาสตร์

สูตรนี้ได้ถูกอนุมานจากสมการอัตราการไหลพื้นฐาน:

$Q = A \times v$

โดยที่:

• Q = อัตราการไหลเชิงปริมาตร
• A = พื้นที่หน้าตัดของท่อ
• v = ความเร็วของของเหลว

สำหรับท่อวงกลม พื้นที่คือ:

$A = \pi \times \left(\frac{D}{2}\right)^2 = \frac{\pi \times D^2}{4}$

เพื่อแปลงสิ่งนี้เป็นแกลลอนต่อเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในนิ้วและความเร็วอยู่ในฟุตต่อวินาที:

$\text{GPM} = \frac{\pi \times D^2}{4} \times V \times \frac{60 \text{ sec/min} \times 7.48 \text{ gal/ft}^3}{144 \text{ in}^2/\text{ft}^2}$

การทำให้เรียบง่าย:

$\text{GPM} = \frac{\pi \times 60 \times 7.48}{4 \times 144} \times D^2 \times V \approx 2.448 \times D^2 \times V$

นี่ทำให้เราได้ค่าคงที่ 2.448 ซึ่งรวมปัจจัยการแปลงทั้งหมดที่จำเป็นในการแสดงผลลัพธ์ในแกลลอนต่อ นาที

วิธีการใช้แคลคูลเลเตอร์ GPM

การใช้แคลคูลเลเตอร์อัตราการไหล GPM ของเราเป็นเรื่องง่ายและตรงไปตรงมา:

1. ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ: ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว นี่คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่แท้จริงที่ของเหลวไหลผ่าน ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ

2. ป้อนความเร็วการไหล: ป้อนความเร็วของของเหลวในฟุตต่อวินาที หากคุณไม่ทราบความเร็ว แต่มีการวัดอื่น ๆ ให้ดูที่ส่วนคำถามที่พบบ่อยของเราเพื่อหาวิธีการคำนวณทางเลือก

3. คลิกคำนวณ: แคลคูลเลเตอร์จะประมวลผลข้อมูลของคุณโดยอัตโนมัติและแสดงอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที

4. ตรวจสอบผลลัพธ์: GPM ที่คำนวณได้จะแสดงขึ้น พร้อมกับการแสดงภาพที่ช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้น

5. คัดลอกหรือแชร์ผลลัพธ์: คุณสามารถคัดลอกผลลัพธ์ได้อย่างง่ายดายเพื่อบันทึกหรือแชร์กับเพื่อนร่วมงาน

ตัวอย่างการคำนวณ

มาดูตัวอย่างการคำนวณกัน:

• เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ: 2 นิ้ว
• ความเร็วการไหล: 5 ฟุตต่อวินาที

ใช้สูตร: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96

ดังนั้นอัตราการไหลจึงประมาณ 48.96 แกลลอนต่อ นาที

การใช้งานและกรณีการใช้งาน

แคลคูลเลเตอร์ GPM มีการใช้งานที่หลากหลายและกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมและสถานการณ์ต่าง ๆ:

ระบบประปาในบ้าน

• การขนาดน้ำประปา: กำหนดว่าน้ำประปาของบ้านสามารถตอบสนองความต้องการสูงสุดเมื่อมีการใช้หลายอุปกรณ์พร้อมกันหรือไม่
• การเลือกอุปกรณ์: เลือกก๊อกน้ำ ฝักบัว และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เหมาะสมตามอัตราการไหลที่มีอยู่
• การขนาดปั๊มน้ำบาดาล: เลือกขนาดปั๊มที่ถูกต้องสำหรับระบบน้ำบาดาลในบ้านตามความต้องการน้ำในบ้าน

การใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

• ระบบ HVAC: ขนาดท่อและปั๊มน้ำเย็นสำหรับระบบปรับอากาศเชิงพาณิชย์
• วิศวกรรมกระบวนการ: คำนวณอัตราการไหลสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมที่ต้องการการส่งของเหลวอย่างแม่นยำ
• ระบบป้องกันไฟ: ออกแบบระบบสปริงเกลอร์ที่มีอัตราการไหลเพียงพอเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

เกษตรกรรมและการชลประทาน

• การออกแบบระบบชลประทาน: กำหนดขนาดท่อและความสามารถของปั๊มที่เหมาะสมสำหรับการชลประทานพืชผลอย่างมีประสิทธิภาพ
• การวางแผนระบบหยด: คำนวณอัตราการไหลสำหรับระบบการชลประทานแบบหยดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ
• การให้น้ำสัตว์: รับประกันการจัดหาน้ำที่เพียงพอสำหรับระบบให้น้ำสัตว์

ระบบสระว่ายน้ำและสปา

• การขนาดระบบกรอง: เลือกกรองและปั๊มที่เหมาะสมตามปริมาณน้ำในสระและอัตราการหมุนเวียนที่ต้องการ
• การออกแบบฟีเจอร์น้ำ: คำนวณความต้องการสำหรับน้ำพุ น้ำตก และฟีเจอร์น้ำตกแต่งอื่น ๆ
• ประสิทธิภาพระบบทำความร้อน: กำหนดอัตราการไหลที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนสระว่ายน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่างในโลกจริง

นักออกแบบภูมิทัศน์กำลังออกแบบระบบชลประทานสำหรับทรัพย์สินเชิงพาณิชย์ สายจ่ายหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว และน้ำไหลที่ 4 ฟุตต่อวินาที โดยใช้แคลคูลเลเตอร์ GPM:

GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03

ด้วย GPM ประมาณ 22 แกลลอนต่อ นาที นักออกแบบสามารถกำหนดจำนวนโซนการชลประทานที่สามารถทำงานพร้อมกันได้และเลือกหัวสปริงเกลอร์ที่เหมาะสมตามความต้องการการไหลของแต่ละหัว

วิธีการวัดทางเลือก

ในขณะที่แคลคูลเลเตอร์ของเราใช้เส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความเร็ว มีวิธีการอื่น ๆ ในการวัดหรือประมาณอัตราการไหล:

เครื่องวัดการไหล

การวัดโดยตรงโดยใช้เครื่องวัดการไหลเป็นวิธีที่แม่นยำที่สุด ประเภท ได้แก่:

• เครื่องวัดการไหลเชิงกล: ใช้กังหันหรือใบพัดที่หมุนขณะที่ของเหลวไหลผ่าน
• เครื่องวัดการไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก: อุปกรณ์ที่ไม่ทำลายที่วัดการไหลโดยใช้คลื่นเสียง
• เครื่องวัดการไหลแม่เหล็กไฟฟ้า: วัดการไหลของของเหลวที่นำไฟฟ้าโดยใช้สนามแม่เหล็ก

การเก็บปริมาณในเวลาที่กำหนด

สำหรับระบบขนาดเล็ก:

1. เก็บน้ำที่ไหลในภาชนะที่มีปริมาณที่ทราบ
2. วัดเวลาที่ใช้ในการเติม
3. คำนวณ: GPM = (ปริมาณในแกลลอน) ÷ (เวลาในนาที)

การประมาณจากความดัน

ใช้การวัดความดันและลักษณะของท่อเพื่อประมาณการไหลโดยใช้สมการ Hazen-Williams หรือ Darcy-Weisbach

ประวัติการวัดอัตราการไหล

การวัดการไหลของของไหลได้พัฒนาขึ้นอย่างมากตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์:

วิธีการโบราณ

อารยธรรมโบราณพัฒนาวิธีการที่เรียบง่ายในการวัดการไหลของน้ำสำหรับการชลประทานและระบบการกระจายน้ำ:

• ชาวอียิปต์โบราณใช้ nilometers เพื่อวัดระดับน้ำของแม่น้ำไนล์และประมาณการการไหล
• ชาวโรมันสร้างหัวฉีดทองสัมฤทธิ์มาตรฐาน (calices) สำหรับการกระจายน้ำด้วยอัตราการไหลที่สอดคล้องกัน
• ระบบ qanat ของเปอร์เซียรวมถึงเทคนิคการวัดการไหลเพื่อการกระจายน้ำอย่างยุติธรรม

การพัฒนาการวัดการไหลสมัยใหม่

• ศตวรรษที่ 18: นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Giovanni Battista Venturi พัฒนาผลกระทบของ Venturi ซึ่งนำไปสู่การสร้างเครื่องวัดการไหล Venturi สำหรับการวัดการไหล
• ศตวรรษที่ 19: Clemens Herschel ประดิษฐ์เครื่องวัดการไหล Venturi ในปี 1887 ทำให้การวัดการไหลในท่อปิดมีความแม่นยำมากขึ้น
• ต้นศตวรรษที่ 20: การแนะนำเครื่องวัดการไหลด้วยแผ่นออริฟิซและโรตาเมตรสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
• กลางศตวรรษที่ 20: การพัฒนาเครื่องวัดการไหลแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องวัดการไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
• ปลายศตวรรษที่ 20: การแนะนำเครื่องวัดการไหลดิจิตอลที่มีการแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์และความสามารถในการบันทึกข้อมูล

มาตรฐานของ GPM

หน่วยแกลลอนต่อ นาที (GPM) ได้กลายเป็นมาตรฐานในสหรัฐอเมริกาเมื่อระบบประปาได้รับการพัฒนาและต้องการวิธีการวัดที่สอดคล้องกัน:

• สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ (ปัจจุบันคือ NIST) ได้จัดตั้งมาตรฐานการวัดการไหล
• รหัสการประปาเริ่มกำหนดอัตราการไหลขั้นต่ำสำหรับอุปกรณ์ใน GPM
• สมาคมการประปาแห่งอเมริกา (AWWA) ได้พัฒนามาตรฐานสำหรับการวัดการไหลของน้ำ

ปัจจุบัน GPM ยังคงเป็นหน่วยวัดอัตราการไหลมาตรฐานในระบบประปา การชลประทาน และการใช้งานในอุตสาหกรรมหลายแห่ง ในขณะที่ส่วนใหญ่ของโลกใช้ลิตรต่อ นาที (LPM) หรือ ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (m³/h)

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่าง GPM และความดันน้ำคืออะไร?

GPM (แกลลอนต่อ นาที) วัดปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อในหนึ่งนาที ในขณะที่ ความดันน้ำ (โดยปกติจะวัดเป็น PSI - ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) แสดงถึงแรงที่น้ำถูกดันผ่านท่อ แม้ว่าจะเกี่ยวข้องกัน แต่ก็เป็นการวัดที่แตกต่างกัน ระบบสามารถมีความดันสูงแต่มีการไหลต่ำ (เช่น รั่วที่รูเล็ก) หรือมีการไหลสูงโดยมีความดันค่อนข้างต่ำ (เช่น แม่น้ำที่เปิดกว้าง)

ฉันจะแปลง GPM เป็นหน่วยการไหลอื่น ๆ ได้อย่างไร?

การแปลงทั่วไป ได้แก่:

• GPM เป็นลิตรต่อ นาที (LPM): คูณ GPM ด้วย 3.78541
• GPM เป็นลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที (CFS): แบ่ง GPM ด้วย 448.8
• GPM เป็นลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (m³/h): คูณ GPM ด้วย 0.2271

GPM ที่ฉันต้องการสำหรับบ้านของฉันคืออะไร?

บ้านทั่วไปต้องการประมาณ:

• 6-8 GPM สำหรับความต้องการพื้นฐาน (ห้องน้ำหนึ่งห้อง ห้องครัว ซักผ้า)
• 8-12 GPM สำหรับบ้านทั่วไป (2 ห้องน้ำ ห้องครัว ซักผ้า)
• 12+ GPM สำหรับบ้านขนาดใหญ่ที่มีห้องน้ำหลายห้อง ระบบชลประทาน ฯลฯ

อุปกรณ์เฉพาะมีความต้องการของตัวเอง:

• ฝักบัว: 1.5-3 GPM
• ก๊อกน้ำในห้องน้ำ: 1-2 GPM
• ก๊อกน้ำในครัว: 1.5-2.5 GPM
• โถส้วม: 3-5 GPM (ชั่วคราวระหว่างการกด flush)
• เครื่องซักผ้า: 4-5 GPM
• เครื่องล้างจาน: 2-3 GPM

วัสดุท่อมีผลต่ออัตราการไหลหรือไม่?

วัสดุท่อมีผลต่ออัตราการไหลผ่านค่าความหยาบภายใน:

• วัสดุเรียบ (PVC, ทองแดง) มีแรงเสียดทานน้อยและอนุญาตให้อัตราการไหลสูงขึ้น
• วัสดุหยาบ (เหล็กชุบสังกะสี, คอนกรีต) สร้างแรงเสียดทานมากขึ้นและลดอัตราการไหล
• เมื่อเวลาผ่านไป ท่ออาจเกิดการสะสมแร่ (การสะสม) ซึ่งลดเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพและลดอัตราการไหล

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าท่อของฉันเล็กเกินไปสำหรับอัตราการไหลที่ต้องการ?

ท่อที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาหลายอย่าง:

• ความเร็วที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดน้ำกระแทกและความเสียหายของท่อ
• การสูญเสียความดันที่สูงขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทาน
• เสียงในระบบประปา
• การไหลที่ลดลงที่อุปกรณ์
• ความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเสียหายจากการเกิดฟองในปั๊ม

ฉันจะวัดความเร็วการไหลได้อย่างไรถ้าฉันไม่มีเครื่องวัดการไหล?

คุณสามารถประมาณความเร็วการไหลได้โดยใช้วิธีการเหล่านี้:

1. วิธีการเก็บปริมาณในเวลาที่กำหนด: วัดระยะเวลาที่ใช้ในการเติมภาชนะที่มีปริมาณที่ทราบ จากนั้นคำนวณความเร็วโดยใช้พื้นที่หน้าตัดของท่อ
2. ความดันที่แตกต่างกัน: วัดความดันที่สองจุดและใช้สมการเบอร์นูลลีเพื่อคำนวณความเร็ว
3. วิธีลอย: สำหรับช่องเปิด วัดความเร็วที่วัตถุลอยไปยังระยะทางที่ทราบ

อุณหภูมิของน้ำมีผลต่อการคำนวณ GPM หรือไม่?

ใช่ อุณหภูมิของน้ำมีผลต่อความหนาแน่นและความหนืด ซึ่งสามารถมีผลต่อคุณลักษณะการไหล:

• น้ำร้อนมีความหนืดต่ำกว่าและไหลได้ง่ายกว่าน้ำเย็น
• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจส่งผลต่อความแม่นยำของเครื่องวัดการไหลบางประเภท
• สำหรับการใช้งานในบ้านส่วนใหญ่ ผลกระทบเหล่านี้มีน้อยและสามารถละเลยได้
• สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่แม่นยำ อาจจำเป็นต้องใช้การชดเชยอุณหภูมิ

สูตร GPM มีความแม่นยำแค่ไหน?

สูตร GPM (2.448 × D² × V) มีความแม่นยำสำหรับ:

• น้ำสะอาดที่อุณหภูมิปกติ
• การไหลที่พัฒนาเต็มที่และเป็นแบบพายุ
• ส่วนที่เป็นท่อที่ตรงห่างจากอุปกรณ์เสริม วาล์ว หรือโค้ง

ความแม่นยำอาจลดลงโดย:

• รูปแบบการไหลที่ไม่สม่ำเสมอใกล้อุปกรณ์เสริมของท่อ
• ท่อที่ไม่เป็นวงกลม
• ของเหลวที่ไม่ใช่น้ำที่มีความหนืดแตกต่างกัน
• ความเร็วการไหลที่สูงหรือต่ำเกินไป

ฉันสามารถใช้เครื่องคิดเลขนี้สำหรับของเหลวอื่นนอกจากน้ำได้หรือไม่?

เครื่องคิดเลขนี้ได้รับการปรับเทียบสำหรับน้ำ สำหรับของเหลวอื่น:

• ของเหลวที่มีความหนืดคล้ายกัน (เช่น น้ำมันบางชนิด) อาจให้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างแม่นยำ
• สำหรับของเหลวที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างมาก ควรใช้ปัจจัยการแก้ไขตามความเฉื่อยเฉพาะและความหนืดของของเหลว
• สำหรับของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน (เช่น สารละลาย) จะต้องมีการคำนวณเฉพาะ

อัตราการไหลที่ปลอดภัยในท่อคืออะไร?

ความเร็วที่แนะนำแตกต่างกันไปตามการใช้งาน:

• น้ำประปาในบ้าน: 4-7 ฟุตต่อวินาที
• ระบบเชิงพาณิชย์: 4-10 ฟุตต่อวินาที
• ระบบอุตสาหกรรม: แตกต่างกันไปตามการใช้งาน
• ด้านดูดของปั๊ม: 2-5 ฟุตต่อวินาที

ความเร็วที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิด:

• เสียงดังเกินไป
• น้ำกระแทก
• การกัดกร่อนของวัสดุท่อ
• การสูญเสียความดันสูง
• อายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่ลดลง

ตัวอย่างโค้ดสำหรับการคำนวณ GPM

นี่คือตัวอย่างวิธีการคำนวณ GPM ในภาษาการเขียนโปรแกรมต่าง ๆ:

1' สูตร Excel สำหรับการคำนวณ GPM
2=2.448*B2^2*C2
3
4' ฟังก์ชัน Excel VBA
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    คำนวณอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM)
4    
5    Args:
6        diameter_inches: เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในนิ้ว
7        velocity_ft_per_sec: ความเร็วการไหลในฟุตต่อวินาที
8        
9    Returns:
10        อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที
11    """
12    if diameter_inches <= 0:
13        raise ValueError("เส้นผ่านศูนย์กลางต้องมากกว่า 0")
14    if velocity_ft_per_sec < 0:
15        raise ValueError("ความเร็วไม่สามารถเป็นลบได้")
16        
17    gpm = 2.448 * (diameter_inches ** 2) * velocity_ft_per_sec
18    return round(gpm, 2)
19
20# การใช้งานตัวอย่าง
21try:
22    pipe_diameter = 2.0  # นิ้ว
23    flow_velocity = 5.0  # ฟุตต่อวินาที
24    flow_rate = calculate_gpm(pipe_diameter, flow_velocity)
25    print(f"อัตราการไหล: {flow_rate} GPM")
26except ValueError as e:
27    print(f"ข้อผิดพลาด: {e}")
28

1/**
2 * คำนวณอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM)
3 * @param {number} diameterInches - เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว
4 * @param {number} velocityFtPerSec - ความเร็วการไหลในฟุตต่อวินาที
5 * @returns {number} อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที
6 */
7function calculateGPM(diameterInches, velocityFtPerSec) {
8    if (diameterInches <= 0) {
9        throw new Error("เส้นผ่านศูนย์กลางต้องมากกว่า 0");
10    }
11    if (velocityFtPerSec < 0) {
12        throw new Error("ความเร็วไม่สามารถเป็นลบได้");
13    }
14    
15    const gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
16    return parseFloat(gpm.toFixed(2));
17}
18
19// การใช้งานตัวอย่าง
20try {
21    const pipeDiameter = 2.0;  // นิ้ว
22    const flowVelocity = 5.0;  // ฟุตต่อวินาที
23    const flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
24    console.log(`อัตราการไหล: ${flowRate} GPM`);
25} catch (error) {
26    console.error(`ข้อผิดพลาด: ${error.message}`);
27}
28

1/**
2 * คลาสยูทิลิตี้สำหรับการคำนวณอัตราการไหล
3 */
4public class FlowCalculator {
5    
6    /**
7     * คำนวณอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM)
8     * 
9     * @param diameterInches เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว
10     * @param velocityFtPerSec ความเร็วการไหลในฟุตต่อวินาที
11     * @return อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที
12     * @throws IllegalArgumentException หากข้อมูลนำเข้าไม่ถูกต้อง
13     */
14    public static double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15        if (diameterInches <= 0) {
16            throw new IllegalArgumentException("เส้นผ่านศูนย์กลางต้องมากกว่า 0");
17        }
18        if (velocityFtPerSec < 0) {
19            throw new IllegalArgumentException("ความเร็วไม่สามารถเป็นลบได้");
20        }
21        
22        double gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23        // ปัดเป็น 2 ตำแหน่งทศนิยม
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;  // นิ้ว
30            double flowVelocity = 5.0;  // ฟุตต่อวินาที
31            double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32            System.out.printf("อัตราการไหล: %.2f GPM%n", flowRate);
33        } catch (IllegalArgumentException e) {
34            System.err.println("ข้อผิดพลาด: " + e.getMessage());
35        }
36    }
37}
38

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <stdexcept>
4#include <iomanip>
5
6/**
7 * คำนวณอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM)
8 * 
9 * @param diameterInches เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว
10 * @param velocityFtPerSec ความเร็วการไหลในฟุตต่อวินาที
11 * @return อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที
12 * @throws std::invalid_argument หากข้อมูลนำเข้าไม่ถูกต้อง
13 */
14double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15    if (diameterInches <= 0) {
16        throw std::invalid_argument("เส้นผ่านศูนย์กลางต้องมากกว่า 0");
17    }
18    if (velocityFtPerSec < 0) {
19        throw std::invalid_argument("ความเร็วไม่สามารถเป็นลบได้");
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;  // นิ้ว
29        double flowVelocity = 5.0;  // ฟุตต่อวินาที
30        
31        double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32        
33        std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
34        std::cout << "อัตราการไหล: " << flowRate << " GPM" << std::endl;
35    } catch (const std::exception& e) {
36        std::cerr << "ข้อผิดพลาด: " << e.what() << std::endl;
37        return 1;
38    }
39    
40    return 0;
41}
42

1using System;
2
3public class FlowCalculator
4{
5    /// <summary>
6    /// คำนวณอัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM)
7    /// </summary>
8    /// <param name="diameterInches">เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อในนิ้ว</param>
9    /// <param name="velocityFtPerSec">ความเร็วการไหลในฟุตต่อวินาที</param>
10    /// <returns>อัตราการไหลในแกลลอนต่อ นาที</returns>
11    /// <exception cref="ArgumentException">เกิดขึ้นเมื่อข้อมูลนำเข้าไม่ถูกต้อง</exception>
12    public static double CalculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec)
13    {
14        if (diameterInches <= 0)
15        {
16            throw new ArgumentException("เส้นผ่านศูนย์กลางต้องมากกว่า 0");
17        }
18        if (velocityFtPerSec < 0)
19        {
20            throw new ArgumentException("ความเร็วไม่สามารถเป็นลบได้");
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;  // นิ้ว
32            double flowVelocity = 5.0;  // ฟุตต่อวินาที
33            
34            double flowRate = CalculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
35            Console.WriteLine($"อัตราการไหล: {flowRate} GPM");
36        }
37        catch (ArgumentException e)
38        {
39            Console.Error.WriteLine($"ข้อผิดพลาด: {e.Message}");
40        }
41    }
42}
43

ค่าตัวอย่าง GPM สำหรับการอ้างอิง

ตารางต่อไปนี้ให้ค่าตัวอย่าง GPM สำหรับการใช้งานต่าง ๆ เพื่อช่วยให้คุณตีความผลลัพธ์การคำนวณของคุณ:

อ้างอิง

1. สมาคมการประปาแห่งอเมริกา (2021). เครื่องวัดน้ำ—การเลือก การติดตั้ง การทดสอบ และการบำรุงรักษา (AWWA Manual M6).

2. สมาคมวิศวกรประปาแห่งอเมริกา (2020). คู่มือการออกแบบวิศวกรรมประปา เล่ม 2. ASPE.

3. Lindeburg, M. R. (2018). คู่มืออ้างอิงวิศวกรรมโยธาสำหรับการสอบ PE. Professional Publications, Inc.

4. องค์การป้องกันสิ่งแวดล้อม (2021). รหัสการประปาแบบสากล.

5. Cengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2017). กลศาสตร์ของไหล: พื้นฐานและการประยุกต์ใช้. McGraw-Hill Education.

6. กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา (2022). ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและพลังงานทดแทน: ประสิทธิภาพการใช้น้ำ. https://www.energy.gov/eere/water-efficiency

7. สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (2021). โปรแกรม WaterSense. https://www.epa.gov/watersense

8. สมาคมการชลประทาน (2020). พื้นฐานการชลประทาน. สมาคมการชลประทาน.

---

คำอธิบายเมตา: คำนวณอัตราการไหลของของไหลในแกลลอนต่อ นาที (GPM) ด้วยเครื่องคิดเลขที่ใช้งานง่ายของเรา ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความเร็วเพื่อกำหนดอัตราการไหลที่แม่นยำสำหรับการประปา การชลประทาน และการใช้งานในอุตสาหกรรม