પાઇપ વ્યાસ અને પ્રવાહ વેગના આધાર પર ગેલન્સ પ્રતિ મિનિટ (GPM) માં પ્રવાહ દરની ગણતરી કરો. નળકોપર, સિંચાઇ અને હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ ડિઝાઇન માટે આવશ્યક.
પાઇપના વ્યાસ અને પ્રવાહની ઝડપના આધાર પર ગેલન્સ પ્રતિ મિનિટમાં પ્રવાહ દરની ગણતરી કરો.
પ્રવાહ દરની ગણતરી નીચેની સૂત્રથી કરવામાં આવે છે:
GPM = 2.448 × (diameter)² × velocity
ગેલન પ્રતિ મિનિટ (GPM) પ્રવાહ દર ગણક એ એક મહત્વપૂર્ણ સાધન છે જે નળમાં પ્રવાહિત પ્રવાહીનું પ્રમાણ એકક સમયના એકમમાં નક્કી કરવા માટે છે. આ ગણક નળના વ્યાસ અને પ્રવાહીની ગતિના આધારે પ્રવાહ દરની ગણતરી કરવા માટે એક સરળ પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. તમે એક પાઇપલાઇન ડિઝાઇન કરતી ઇજનેર હોવ, એક ઘરની પાણીની વ્યવસ્થા માટેનું કદ નક્કી કરતી પ્લમ્બર હોવ, અથવા પાણીના પ્રવાહના મુદ્દાઓને ઉકેલતા ઘર માલિક હોવ, GPMને સમજવું પ્રવાહી પરિવહન સિસ્ટમોને અસરકારક અને કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. અમારી ગણક આ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે અને ઓછા ઇનપુટની જરૂરિયાત સાથે ચોક્કસ GPM માપન પ્રદાન કરે છે.
GPM, અથવા ગેલન પ્રતિ મિનિટ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેટલાક અન્ય દેશોમાં પ્રવાહી પ્રવાહ દર માટેનું એક માનક માપન એકમ છે જે સામ્રાજ્ય માપન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. તે દર્શાવે છે કે એક મિનિટમાં એક નક્કી કરેલ બિંદુ દ્વારા કેટલાય પ્રવાહી (ગેલનમાં) પસાર થાય છે. આ માપન મહત્વપૂર્ણ છે:
તમારા સિસ્ટમનું GPM સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે જેથી પાણી અથવા અન્ય પ્રવાહી યોગ્ય દરે પહોંચાડવામાં આવે, તે ઘરના પુરવઠા, ખેતરમાં પાણી આપવું, અથવા ઔદ્યોગિક ઉપકરણોને ઠંડુ કરવાનો હોય.
ગેલનમાં પ્રતિ મિનિટ પ્રવાહ દરને નીચેના સુત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવી શકે છે:
જ્યાં:
આ સુત્ર મૂળભૂત પ્રવાહ દર સમીકરણમાંથી વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું છે:
જ્યાં:
ગોળાકાર નળ માટે, ક્ષેત્ર છે:
જ્યારે વ્યાસ ઇંચમાં અને ગતિ ફૂટ પ્રતિ સેકન્ડમાં હોય ત્યારે ગેલનમાં પ્રતિ મિનિટ રૂપાંતર કરવા માટે:
સરળ બનાવવું:
આ અમને 2.448 નો સ્થિરાંક આપે છે, જે ગેલનમાં પ્રતિ મિનિટ પરિણામ વ્યક્ત કરવા માટે જરૂરી તમામ રૂપાંતરણ ઘટકોને સમાવિષ્ટ કરે છે.
અમારા ગેલન પ્રતિ મિનિટ પ્રવાહ દર ગણકનો ઉપયોગ કરવો સરળ અને સીધો છે:
નળનો વ્યાસ દાખલ કરો: તમારા નળનો અંદરનો વ્યાસ ઇંચમાં દાખલ કરો. આ તે વાસ્તવિક અંદરનો વ્યાસ છે જ્યાં પ્રવાહી વહે છે, નળના બાહ્ય વ્યાસ નથી.
પ્રવાહ ગતિ દાખલ કરો: પ્રવાહીની ગતિ ફૂટ પ્રતિ સેકન્ડમાં દાખલ કરો. જો તમે ગતિ જાણતા નથી પરંતુ અન્ય માપણો ધરાવતા હો, તો વૈકલ્પિક ગણતરી પદ્ધતિઓ માટે અમારી FAQ વિભાગ જુઓ.
ગણતરી પર ક્લિક કરો: ગણક આપોઆપ તમારા ઇનપુટને પ્રક્રિયા કરશે અને ગેલનમાં પ્રતિ મિનિટ પ્રવાહ દર દર્શાવશે.
પરિણામોને સમીક્ષા કરો: ગણતરી કરેલ GPM દર્શાવવામાં આવશે, વધુ સારી સમજણ માટે પ્રવાહનું દૃશ્ય પ્રતિનિધિ પણ હશે.
પરિણામો નકલ કરો અથવા શેર કરો: તમે સરળતાથી તમારા રેકોર્ડ માટે અથવા સહકર્મીઓ સાથે શેર કરવા માટે પરિણામો નકલ કરી શકો છો.
ચાલો એક નમૂનાના ગણતરીને પાર કરીએ:
સુત્રનો ઉપયોગ કરીને: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96
તેથી, પ્રવાહ દર લગભગ 48.96 ગેલન પ્રતિ મિનિટ છે.
GPM ગણકના અનેક વ્યવહારિક એપ્લિકેશન્સ વિવિધ ઉદ્યોગો અને પરિસ્થિતિઓમાં છે:
એક લૅન્ડસ્કેપ આર્કિટેક્ટ વ્યાપારી સંપત્તિ માટેની સિંચાઈ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરી રહ્યો છે. મુખ્ય પુરવઠા રેખા 1.5-ઇંચ વ્યાસની છે, અને પાણી 4 ફૂટ પ્રતિ સેકન્ડની ગતિથી વહે છે. GPM ગણકનો ઉપયોગ કરીને:
GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03
લગભગ 22 GPM ઉપલબ્ધ હોય છે, આને કારણે આર્કિટેક્ટ હવે નક્કી કરી શકે છે કે કેટલાય સિંચાઈ ઝોન એકસાથે કાર્ય કરી શકે છે અને તેમના વ્યક્તિગત પ્રવાહની જરૂરિયાતો આધારે યોગ્ય સ્પ્રિંકલર હેડ્સ પસંદ કરી શકે છે.
જ્યારે અમારી ગણક નળના વ્યાસ અને ગતિનો ઉપયોગ કરે છે, ત્યાં પ્રવાહ દર માપવા માટે અન્ય માર્ગો પણ છે:
પ્રવાહ મીટરોનો ઉપયોગ કરીને સીધો માપણ સૌથી ચોક્કસ પદ્ધતિ છે. પ્રકારોમાં સમાવેશ થાય છે:
નાના સિસ્ટમો માટે:
દબાણના માપણો અને નળના લક્ષણોનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહની અંદાજ લગાવવાની બર્નોલી સમીકરણ અથવા ડાર્સી-વાઇસબાખ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને.
પ્રવાહી પ્રવાહનું માપણ માનવ ઇતિહાસમાં મહત્વપૂર્ણ રીતે વિકસિત થયું છે:
પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓએ સિંચાઈ અને પાણીના વિતરણ પ્રણાલીઓ માટે પ્રવાહ માપવા માટે મૂળભૂત પદ્ધતિઓ વિકસિત કરી:
ગેલન પ્રતિ મિનિટ (GPM) એકીકરણ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં માનક બન્યું જ્યારે પ્લમ્બિંગ સિસ્ટમો વિકસિત થઈ અને સતત માપણ પદ્ધતિઓની જરૂરિયાત હતી:
આજે, GPM યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના પ્લમ્બિંગ, સિંચાઈ અને ઘણા ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સમાં માનક પ્રવાહ દર માપણ તરીકે રહે છે, જ્યારે વિશ્વના મોટાભાગના ભાગોમાં લિટર્સ પ્રતિ મિનિટ (LPM) અથવા ઘન મીટર પ્રતિ કલાક (m³/h) નો ઉપયોગ થાય છે.
GPM (ગેલન પ્રતિ મિનિટ) નળમાં પ્રતિ મિનિટ પસાર થતી પાણીની જથ્થો માપે છે, જ્યારે પાણીનો દબાણ (સામાન્ય રીતે PSI - પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચમાં માપવામાં આવે છે) તે બળ દર્શાવે છે જે પાણી નળમાં ધકેલવામાં આવે છે. જ્યારે સંબંધિત હોય છે, ત્યારે તે અલગ માપણ છે. એક સિસ્ટમમાં ઊંચા દબાણ હોઈ શકે છે પરંતુ નીચો પ્રવાહ હોઈ શકે છે (જેમ કે પિન્હોલ લીક), અથવા ઉચ્ચ પ્રવાહ સાથે સંબંધિત નીચા દબાણ હોઈ શકે છે (જેમ કે ખૂણાની નદી).
સામાન્ય રૂપાંતરણમાં સમાવેશ થાય છે:
એક સામાન્ય રહેણાંક ઘર માટે આશરે જરૂરી છે:
વિશિષ્ટ ફિક્ચર્સની પોતાની જરૂરિયાતો હોય છે:
નળની સામગ્રી પ્રવાહ દરને તેના આંતરિક ખરુતાના ગુણાંક દ્વારા અસર કરે છે:
અન્ય કદના નળો ઘણા સમસ્યાઓ સર્જી શકે છે:
તમે આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહ ગતિનો અંદાજ લગાવી શકો છો:
હા, પાણીનો તાપમાન ઘનતા અને વિસ્કોસિટીને અસર કરે છે, જે પ્રવાહના લક્ષણોને અસર કરી શકે છે:
GPM સુત્ર (2.448 × D² × V) નીચેના માટે ચોક્કસ છે:
ચોકસાઈ ઘટાડવામાં આવી શકે છે:
આ ગણક પાણી માટે કૅલિબ્રેટેડ છે. અન્ય પ્રવાહો માટે:
સૂચિત પ્રવાહ ગતિઓ એપ્લિકેશન દ્વારા ભિન્ન થાય છે:
ઘણું ઊંચું પ્રવાહ ગતિઓને કારણે થઈ શકે છે:
અહીં વિવિધ પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓમાં GPMની ગણતરી કેવી રીતે કરવી તે ઉદાહરણો છે:
1' Excel સુત્ર GPM ગણનાના માટે
2=2.448*B2^2*C2
3
4' Excel VBA ફંક્શન
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
141def calculate_gpm(diameter_inches, velocity_ft_per_sec):
2 """
3 Calculate flow rate in gallons per minute (GPM)
4
5 Args:
6 diameter_inches: Inside pipe diameter in inches
7 velocity_ft_per_sec: Flow velocity in feet per second
8
9 Returns:
10 Flow rate in gallons per minute
11 """
12 if diameter_inches <= 0:
13 raise ValueError("Diameter must be greater than zero")
14 if velocity_ft_per_sec < 0:
15 raise ValueError("Velocity cannot be negative")
16
17 gpm = 2.448 * (diameter_inches ** 2) * velocity_ft_per_sec
18 return round(gpm, 2)
19
20# Example usage
21try:
22 pipe_diameter = 2.0 # inches
23 flow_velocity = 5.0 # feet per second
24 flow_rate = calculate_gpm(pipe_diameter, flow_velocity)
25 print(f"Flow rate: {flow_rate} GPM")
26except ValueError as e:
27 print(f"Error: {e}")
281/**
2 * Calculate flow rate in gallons per minute (GPM)
3 * @param {number} diameterInches - Inside pipe diameter in inches
4 * @param {number} velocityFtPerSec - Flow velocity in feet per second
5 * @returns {number} Flow rate in gallons per minute
6 */
7function calculateGPM(diameterInches, velocityFtPerSec) {
8 if (diameterInches <= 0) {
9 throw new Error("Diameter must be greater than zero");
10 }
11 if (velocityFtPerSec < 0) {
12 throw new Error("Velocity cannot be negative");
13 }
14
15 const gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
16 return parseFloat(gpm.toFixed(2));
17}
18
19// Example usage
20try {
21 const pipeDiameter = 2.0; // inches
22 const flowVelocity = 5.0; // feet per second
23 const flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
24 console.log(`Flow rate: ${flowRate} GPM`);
25} catch (error) {
26 console.error(`Error: ${error.message}`);
27}
281/**
2 * Utility class for calculating flow rates
3 */
4public class FlowCalculator {
5
6 /**
7 * Calculate flow rate in gallons per minute (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Inside pipe diameter in inches
10 * @param velocityFtPerSec Flow velocity in feet per second
11 * @return Flow rate in gallons per minute
12 * @throws IllegalArgumentException if inputs are invalid
13 */
14 public static double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw new IllegalArgumentException("Diameter must be greater than zero");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw new IllegalArgumentException("Velocity cannot be negative");
20 }
21
22 double gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23 // Round to 2 decimal places
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; // inches
30 double flowVelocity = 5.0; // feet per second
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32 System.out.printf("Flow rate: %.2f GPM%n", flowRate);
33 } catch (IllegalArgumentException e) {
34 System.err.println("Error: " + e.getMessage());
35 }
36 }
37}
381#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <stdexcept>
4#include <iomanip>
5
6/**
7 * Calculate flow rate in gallons per minute (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Inside pipe diameter in inches
10 * @param velocityFtPerSec Flow velocity in feet per second
11 * @return Flow rate in gallons per minute
12 * @throws std::invalid_argument if inputs are invalid
13 */
14double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw std::invalid_argument("Diameter must be greater than zero");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw std::invalid_argument("Velocity cannot be negative");
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; // inches
29 double flowVelocity = 5.0; // feet per second
30
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32
33 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
34 std::cout << "Flow rate: " << flowRate << " GPM" << std::endl;
35 } catch (const std::exception& e) {
36 std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
37 return 1;
38 }
39
40 return 0;
41}
421using System;
2
3public class FlowCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// Calculate flow rate in gallons per minute (GPM)
7 /// </summary>
8 /// <param name="diameterInches">Inside pipe diameter in inches</param>
9 /// <param name="velocityFtPerSec">Flow velocity in feet per second</param>
10 /// <returns>Flow rate in gallons per minute</returns>
11 /// <exception cref="ArgumentException">Thrown when inputs are invalid</exception>
12 public static double CalculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec)
13 {
14 if (diameterInches <= 0)
15 {
16 throw new ArgumentException("Diameter must be greater than zero");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0)
19 {
20 throw new ArgumentException("Velocity cannot be negative");
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; // inches
32 double flowVelocity = 5.0; // feet per second
33
34 double flowRate = CalculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
35 Console.WriteLine($"Flow rate: {flowRate} GPM");
36 }
37 catch (ArgumentException e)
38 {
39 Console.Error.WriteLine($"Error: {e.Message}");
40 }
41 }
42}
43નીચેની કોષ્ટક વિવિધ એપ્લિકેશન્સ માટે સામાન્ય GPM મૂલ્યો પ્રદાન કરે છે જેથી તમે તમારી ગણતરીના પરિણામોને સમજવા માટે મદદ કરી શકો:
| એપ્લિકેશન | સામાન્ય GPM શ્રેણી | નોંધો |
|---|---|---|
| બાથરૂમના નળ | 1.0 - 2.2 | આધુનિક પાણી બચાવનાર નળો નીચા અંતમાં હોય છે |
| રસોડાના નળ | 1.5 - 2.5 | ખેંચી શકાય તેવા સ્પ્રેયરોની અલગ પ્રવાહ દર હોઈ શકે છે |
| શાવર હેડ | 1.5 - 3.0 | ફેડરલ નિયમનોએ 2.5 GPM મહત્તમ સુધી મર્યાદિત કર્યું છે |
| બાથટબના નળ | 4.0 - 7.0 | ઝડપી ટબ ભરી શકાય તે માટે ઊંચા પ્રવાહની જરૂર છે |
| શૌચાલય | 3.0 - 5.0 | ફ્લશ ચક્ર દરમિયાન ક્ષણભંગમાં પ્રવાહ |
| ડિશવોશર | 2.0 - 4.0 | ભરવાની ચક્ર દરમિયાન પ્રવાહ |
| વોશિંગ મશીન | 4.0 - 5.0 | ભરવાની ચક્ર દરમિયાન પ્રવાહ |
| બાગેનો નળ (⅝") | 9.0 - 17.0 | પાણીના દબાણ સાથે ભિન્ન થાય છે |
| લોન સ્પ્રિંકલર | 2.0 - 5.0 | દરેક સ્પ્રિંકલર હેડ માટે |
| આગના હાઇડ્રન્ટ | 500 - 1500 | આગની લડાઈના ઓપરેશન્સ માટે |
| રહેણાંક પાણીની સેવા | 6.0 - 12.0 | સામાન્ય સમગ્ર ઘરના પુરવઠા |
| નાના વ્યાપારી ઇમારત | 20.0 - 100.0 | ઇમારતના કદ અને ઉપયોગ પર આધાર રાખે છે |
અમેરિકન વોટર વર્ક્સ એસોસિએશન. (2021). Water Meters—Selection, Installation, Testing, and Maintenance (AWWA Manual M6).
અમેરિકન સોસાયટી ઓફ પ્લમ્બિંગ એન્જિનિયર્સ. (2020). Plumbing Engineering Design Handbook, Volume 2. ASPE.
લિંડેબર્ગ, એમ. આર. (2018). Civil Engineering Reference Manual for the PE Exam. Professional Publications, Inc.
આંતરરાષ્ટ્રીય પ્લમ્બિંગ અને મેકેનિકલ ઓફિશિયલ્સ. (2021). Uniform Plumbing Code.
સેનગેલ, વાય. એ., & સિમ્બાલા, જે. એમ. (2017). Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications. McGraw-Hill Education.
યુ.એસ. ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી. (2022). Energy Efficiency & Renewable Energy: Water Efficiency. https://www.energy.gov/eere/water-efficiency
પર્યાવરણ સંરક્ષણ એજન્સી. (2021). WaterSense Program. https://www.epa.gov/watersense
સિંચાઈ એસોસિએશન. (2020). Irrigation Fundamentals. Irrigation Association.
મેટા વર્ણન: અમારી સરળ ગણક સાથે પ્રવાહી પ્રવાહ દરને ગેલનમાં પ્રતિ મિનિટ (GPM) માં ગણતરી કરો. નળના વ્યાસ અને ગતિ દાખલ કરીને પ્લમ્બિંગ, સિંચાઈ, અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સ માટે ચોક્કસ પ્રવાહ દર નક્કી કરો.
તમારા વર્કફ્લો માટે ઉપયોગી થવાના વધુ સાધનો શોધો