Számítsa ki a folyadék áramlási sebességét gallon per percre (GPM) a cső átmérője és az áramlási sebesség alapján. Elengedhetetlen a vízvezeték, öntözés és hidraulikus rendszer tervezéséhez.
Számolja ki a folyási sebességet gallon per percben a cső átmérője és a folyási sebesség alapján.
A folyási sebességet a következő képlettel számítjuk:
GPM = 2.448 × (diameter)² × velocity
A Gallons Per Minute (GPM) Áramlási Sebesség Számító egy alapvető eszköz a folyadék térfogatának meghatározására, amely egy csövön keresztül áramlik időegység alatt. Ez a számító egy egyszerű módszert kínál az áramlási sebességek kiszámítására a cső átmérője és a folyadék sebessége alapján. Legyen szó vízvezeték-szerelőről, aki egy lakóház vízellátó rendszerét méretezi, mérnökről, aki ipari csövezést tervez, vagy háztulajdonosról, aki vízáramlási problémákat próbál megoldani, a GPM megértése kulcsfontosságú a hatékony és eredményes folyadékszállító rendszerek biztosításához. Számítónk leegyszerűsíti ezt a folyamatot az alapértelmezett áramlási sebesség képlet alkalmazásával, hogy pontos GPM méréseket nyújtson minimális bemeneti követelmények mellett.
A GPM, vagy Gallons Per Minute, az Egyesült Államokban és néhány más országban, amelyek az imperial mértékegységrendszert használják, a folyadék áramlási sebességének szabványos mértékegysége. Azt a folyadék térfogatát (gallonban) jelenti, amely egy adott ponton keresztül áramlik egy rendszerben egy perc alatt. Ez a mérés kritikus a következők szempontjából:
A rendszer GPM-jének megértése elengedhetetlen ahhoz, hogy a vizet vagy más folyadékokat a megfelelő sebességgel szállítsák a tervezett felhasználásukhoz, legyen szó háztartás ellátásáról, mezőgazdasági öntözésről vagy ipari berendezések hűtéséről.
A gallon per perces áramlási sebesség a következő képlettel számítható ki:
Ahol:
Ez a képlet az alapvető áramlási sebesség egyenletből származik:
Ahol:
Kör alakú cső esetén a terület:
A gallon per percre való átváltáshoz, ha az átmérő hüvelykben és a sebesség láb per másodpercben van:
Egyszerűsítve:
Ez adja meg a 2.448-as állandónkat, amely magában foglalja az összes szükséges átváltási tényezőt, hogy az eredményt gallon per percre fejezzük ki.
A Gallons Per Minute Áramlási Sebesség Számító használata egyszerű és egyértelmű:
Írd Be a Cső Átmérőjét: Add meg a cső belső átmérőjét hüvelykben. Ez az a tényleges belső átmérő, ahol a folyadék áramlik, nem a cső külső átmérője.
Írd Be az Áramlási Sebességet: Add meg a folyadék sebességét láb per másodpercben. Ha nem tudod a sebességet, de vannak más méréseid, nézd meg a GYIK szekciót alternatív számítási módszerekért.
Kattints a Számításra: A számító automatikusan feldolgozza a bemeneteidet és megjeleníti az áramlási sebességet gallon per percben.
Ellenőrizd az Eredményeket: A kiszámított GPM megjelenik, valamint egy vizuális ábrázolás az áramlás jobb megértése érdekében.
Másold vagy Oszd Meg az Eredményeket: Az eredmények könnyen másolhatók a nyilvántartásodhoz vagy megoszthatók kollégákkal.
Nézzük meg egy példa számítást:
A képlet használatával: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96
Tehát az áramlási sebesség körülbelül 48.96 gallon per perc.
A GPM számító számos gyakorlati alkalmazással rendelkezik különböző iparágakban és forgatókönyvekben:
Egy tájépítész egy öntözési rendszert tervez egy kereskedelmi ingatlan számára. A fő ellátócső 1,5 hüvelyk átmérőjű, és a víz 4 láb per másodperc sebességgel áramlik. A GPM számító használatával:
GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03
Körülbelül 22 GPM áll rendelkezésre, így az építész most meghatározhatja, hány öntözési zóna működhet egyszerre, és kiválaszthatja a megfelelő sprinklerfejeket az egyéni áramlási követelményeik alapján.
Bár számítónk a cső átmérőjét és sebességét használja, más módszerek is léteznek az áramlási sebesség mérésére vagy becslésére:
A közvetlen mérés az áramlásmérők használatával a legpontosabb módszer. Típusai közé tartozik:
Kisebb rendszerek esetén:
Nyomásmérések és csőjellemzők felhasználásával az áramlás becslésére a Hazen-Williams vagy Darcy-Weisbach egyenletek használatával.
A folyadék áramlásának mérése jelentősen fejlődött az emberi történelem során:
A korai civilizációk rudimentális módszereket fejlesztettek ki a víz áramlásának mérésére öntözés és vízmegosztó rendszerek számára:
A gallon per perc (GPM) egység az Egyesült Államokban standardizálódott, ahogy a vízvezeték rendszerek fejlődtek és következetes mérési módszerekre volt szükség:
Ma a GPM továbbra is a szabványos áramlási sebesség mértékegység az Egyesült Államok vízvezeték, öntözési és sok ipari alkalmazásában, míg a világ nagy része liter per perc (LPM) vagy köbméter per óra (m³/h) mértékegységet használ.
GPM (Gallons Per Minute) a víz mennyiségét méri, amely egy csövön keresztül áramlik percenként, míg a víznyomás (tipikusan PSI - font per négyzetcoll) azt a nyomást jelzi, amellyel a víz a csövön keresztül halad. Bár összefüggésben állnak, különböző mérések. Egy rendszernek lehet magas nyomása, de alacsony áramlása (mint egy tűszerű szivárgás), vagy magas áramlása viszonylag alacsony nyomással (mint egy széles nyitott folyó).
Gyakori átváltások:
Egy tipikus lakóház körülbelül:
A konkrét berendezéseknek saját követelményeik vannak:
A cső anyaga befolyásolja az áramlási sebességet a belső érdességi együtthatója révén:
A túl kicsi csövek számos problémát okozhatnak:
Becslést készíthetsz az áramlási sebességről ezekkel a módszerekkel:
Igen, a víz hőmérséklete befolyásolja a sűrűséget és a viszkozitást, ami hatással lehet az áramlási jellemzőkre:
A GPM képlet (2.448 × D² × V) pontos a következők számára:
A pontosság csökkenthető:
Ez a számító vízre van kalibrálva. Más folyadékok esetén:
Az ajánlott áramlási sebességek alkalmazásonként változnak:
A túl magas sebességek a következőket okozhatják:
Íme néhány példa arra, hogyan lehet kiszámítani a GPM-t különböző programozási nyelvekben:
1' Excel képlet a GPM számításához
2=2.448*B2^2*C2
3
4' Excel VBA Funkció
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 Számítsd ki az áramlási sebességet gallon per percben (GPM)
4
5 Args:
6 diameter_inches: A cső belső átmérője hüvelykben
7 velocity_ft_per_sec: A folyadék sebessége láb per másodpercben
8
9 Returns:
10 Áramlási sebesség gallon per percben
11 """
12 if diameter_inches <= 0:
13 raise ValueError("Az átmérőnek nagyobbnak kell lennie nullánál")
14 if velocity_ft_per_sec < 0:
15 raise ValueError("A sebesség nem lehet negatív")
16
17 gpm = 2.448 * (diameter_inches ** 2) * velocity_ft_per_sec
18 return round(gpm, 2)
19
20# Példa használat
21try:
22 pipe_diameter = 2.0 # hüvelyk
23 flow_velocity = 5.0 # láb per másodperc
24 flow_rate = calculate_gpm(pipe_diameter, flow_velocity)
25 print(f"Áramlási sebesség: {flow_rate} GPM")
26except ValueError as e:
27 print(f"Hiba: {e}")
281/**
2 * Számítsd ki az áramlási sebességet gallon per percben (GPM)
3 * @param {number} diameterInches - A cső belső átmérője hüvelykben
4 * @param {number} velocityFtPerSec - A folyadék sebessége láb per másodpercben
5 * @returns {number} Áramlási sebesség gallon per percben
6 */
7function calculateGPM(diameterInches, velocityFtPerSec) {
8 if (diameterInches <= 0) {
9 throw new Error("Az átmérőnek nagyobbnak kell lennie nullánál");
10 }
11 if (velocityFtPerSec < 0) {
12 throw new Error("A sebesség nem lehet negatív");
13 }
14
15 const gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
16 return parseFloat(gpm.toFixed(2));
17}
18
19// Példa használat
20try {
21 const pipeDiameter = 2.0; // hüvelyk
22 const flowVelocity = 5.0; // láb per másodperc
23 const flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
24 console.log(`Áramlási sebesség: ${flowRate} GPM`);
25} catch (error) {
26 console.error(`Hiba: ${error.message}`);
27}
281/**
2 * Segédeszköz osztály az áramlási sebességek számításához
3 */
4public class FlowCalculator {
5
6 /**
7 * Számítsd ki az áramlási sebességet gallon per percben (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches A cső belső átmérője hüvelykben
10 * @param velocityFtPerSec A folyadék sebessége láb per másodpercben
11 * @return Áramlási sebesség gallon per percben
12 * @throws IllegalArgumentException ha a bemenetek érvénytelenek
13 */
14 public static double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw new IllegalArgumentException("Az átmérőnek nagyobbnak kell lennie nullánál");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw new IllegalArgumentException("A sebesség nem lehet negatív");
20 }
21
22 double gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23 // Kerekítsd 2 tizedesjegyre
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; // hüvelyk
30 double flowVelocity = 5.0; // láb per másodperc
31
32 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
33 System.out.printf("Áramlási sebesség: %.2f GPM%n", flowRate);
34 } catch (IllegalArgumentException e) {
35 System.err.println("Hiba: " + e.getMessage());
36 }
37 }
38}
391#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <stdexcept>
4#include <iomanip>
5
6/**
7 * Számítsd ki az áramlási sebességet gallon per percben (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches A cső belső átmérője hüvelykben
10 * @param velocityFtPerSec A folyadék sebessége láb per másodpercben
11 * @return Áramlási sebesség gallon per percben
12 * @throws std::invalid_argument ha a bemenetek érvénytelenek
13 */
14double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw std::invalid_argument("Az átmérőnek nagyobbnak kell lennie nullánál");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw std::invalid_argument("A sebesség nem lehet negatív");
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; // hüvelyk
29 double flowVelocity = 5.0; // láb per másodperc
30
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32
33 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
34 std::cout << "Áramlási sebesség: " << flowRate << " GPM" << std::endl;
35 } catch (const std::exception& e) {
36 std::cerr << "Hiba: " << e.what() << std::endl;
37 return 1;
38 }
39
40 return 0;
41}
421using System;
2
3public class FlowCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// Számítsd ki az áramlási sebességet gallon per percben (GPM)
7 /// </summary>
8 /// <param name="diameterInches">A cső belső átmérője hüvelykben</param>
9 /// <param name="velocityFtPerSec">A folyadék sebessége láb per másodpercben</param>
10 /// <returns>Áramlási sebesség gallon per percben</returns>
11 /// <exception cref="ArgumentException">Ha a bemenetek érvénytelenek</exception>
12 public static double CalculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec)
13 {
14 if (diameterInches <= 0)
15 {
16 throw new ArgumentException("Az átmérőnek nagyobbnak kell lennie nullánál");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0)
19 {
20 throw new ArgumentException("A sebesség nem lehet negatív");
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; // hüvelyk
32 double flowVelocity = 5.0; // láb per másodperc
33
34 double flowRate = CalculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
35 Console.WriteLine($"Áramlási sebesség: {flowRate} GPM");
36 }
37 catch (ArgumentException e)
38 {
39 Console.Error.WriteLine($"Hiba: {e.Message}");
40 }
41 }
42}
43Az alábbi táblázat a különböző alkalmazásokhoz tartozó gyakori GPM értékeket tartalmazza, hogy segítsen értelmezni a számítási eredményeidet:
| Alkalmazás | Tipikus GPM Tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Fürdőszobai csaptelep | 1.0 - 2.2 | A modern vízmegtakarító csaptelepek az alacsonyabb tartományban vannak |
| Konyhai csaptelep | 1.5 - 2.5 | A kihúzható spriccelők eltérő áramlási sebességekkel rendelkezhetnek |
| Zuhanyfej | 1.5 - 3.0 | Szövetségi előírások korlátozzák a maximális 2.5 GPM értéket |
| Fürdőkádfúvó | 4.0 - 7.0 | Magasabb áramlás a gyorsabb kádfeltöltéshez |
| WC | 3.0 - 5.0 | Pillanatnyi áramlás a lefolyás alatt |
| Mosogatógép | 2.0 - 4.0 | Áramlás a töltési ciklusok során |
| Mosógép | 4.0 - 5.0 | Áramlás a töltési ciklusok során |
| Kerti tömlő (⅝") | 9.0 - 17.0 | Változik a víznyomás függvényében |
| Kerti szórófej | 2.0 - 5.0 | Per szórófej |
| Tűzcsap | 500 - 1500 | Tűzoltási műveletekhez |
| Lakossági vízszolgáltatás | 6.0 - 12.0 | Tipikus háztartási ellátás |
| Kis kereskedelmi épület | 20.0 - 100.0 | Az épület méretétől és használatától függ |
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 Leírás: Számítsd ki a folyadék áramlási sebességét gallon per percben (GPM) egyszerűen használható számítónkkal. Add meg a cső átmérőjét és sebességét, hogy pontos áramlási sebességeket határozz meg vízvezeték, öntözés és ipari alkalmazásokhoz.
Fedezzen fel több olyan eszközt, amely hasznos lehet a munkafolyamatához