Bereken de vloeistofdoorstroomsnelheid in gallons per minuut (GPM) op basis van de pijpdiameter en de doorstroomsnelheid. Essentieel voor sanitair, irrigatie en ontwerp van hydraulische systemen.
Bereken de debiet in gallons per minuut op basis van de buisdiameter en de stroomsnelheid.
De debiet wordt berekend met de formule:
GPM = 2.448 × (diameter)² × velocity
De Gallons Per Minute (GPM) Flow Rate Calculator is een essentieel hulpmiddel voor het bepalen van het volume vloeistof dat door een pijp stroomt per tijdseenheid. Deze calculator biedt een eenvoudige methode om debieten te berekenen op basis van de pijpdikte en de vloeistofsnelheid. Of je nu een loodgieter bent die een residentieel watersysteem dimensioneert, een ingenieur die industriële leidingen ontwerpt, of een huiseigenaar die waterstroomproblemen oplost, het begrijpen van GPM is cruciaal voor het waarborgen van efficiënte en effectieve vloeistoftransport systemen. Onze calculator vereenvoudigt dit proces door de standaard debietformule toe te passen om nauwkeurige GPM-metingen te leveren met minimale invoervereisten.
GPM, of Gallons Per Minute, is een standaard eenheid voor het meten van de vloeistofdebiet in de Verenigde Staten en enkele andere landen die het imperiale meetsysteem gebruiken. Het vertegenwoordigt het volume vloeistof (in gallons) dat gedurende één minuut door een bepaald punt in een systeem stroomt. Deze meting is cruciaal voor:
Het begrijpen van de GPM van jouw systeem is essentieel om ervoor te zorgen dat water of andere vloeistoffen met de juiste snelheid worden geleverd voor hun beoogde gebruik, of dat nu het bevoorraden van een huishouden, het irrigeren van een veld of het koelen van industriële apparatuur is.
Het debiet in gallons per minuut kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
Waarbij:
Deze formule is afgeleid van de basisdebietvergelijking:
Waarbij:
Voor een ronde pijp is het gebied:
Om dit om te rekenen naar gallons per minuut wanneer de diameter in inches is en de snelheid in voeten per seconde:
Vereenvoudigen:
Dit geeft ons onze constante van 2.448, die alle conversiefactoren omvat die nodig zijn om het resultaat in gallons per minuut uit te drukken.
Het gebruik van onze Gallons Per Minute Flow Rate Calculator is eenvoudig en rechttoe rechtaan:
Voer de Pijpdikte in: Voer de binnendiameter van je pijp in inches in. Dit is de werkelijke binnendiameter waar de vloeistof doorheen stroomt, niet de buitendiameter van de pijp.
Voer de Vloeistofsnelheid in: Voer de snelheid van de vloeistof in voeten per seconde in. Als je de snelheid niet weet maar andere metingen hebt, zie dan onze FAQ-sectie voor alternatieve berekeningsmethoden.
Klik op Berekenen: De calculator verwerkt automatisch je invoer en toont het debiet in gallons per minuut.
Bekijk de Resultaten: De berekende GPM wordt weergegeven, samen met een visuele weergave van de stroom voor een beter begrip.
Kopieer of Deel Resultaten: Je kunt de resultaten eenvoudig kopiëren voor je administratie of om te delen met collega's.
Laten we een voorbeeldberekening doorlopen:
Met behulp van de formule: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96
Daarom is het debiet ongeveer 48.96 gallons per minuut.
De GPM-calculator heeft talrijke praktische toepassingen in verschillende industrieën en scenario's:
Een landschapsarchitect ontwerpt een irrigatiesysteem voor een commercieel pand. De hoofdaanvoerlijn heeft een diameter van 1,5 inch en het water stroomt met 4 voeten per seconde. Met behulp van de GPM-calculator:
GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03
Met ongeveer 22 GPM beschikbaar kan de architect nu bepalen hoeveel irrigatiezones gelijktijdig kunnen functioneren en geschikte sproeikoppen selecteren op basis van hun individuele debietvereisten.
Hoewel onze calculator pijpdikte en snelheid gebruikt, zijn er andere manieren om het debiet te meten of te schatten:
Directe meting met behulp van debietmeters is de meest nauwkeurige methode. Typen zijn onder andere:
Voor kleinere systemen:
Gebruik drukmetingen en pijpeigenschappen om de stroom te schatten met behulp van de Hazen-Williams of Darcy-Weisbach vergelijkingen.
De meting van vloeistofstroom is door de geschiedenis heen aanzienlijk geëvolueerd:
Vroegere beschavingen ontwikkelden rudimentaire methoden om waterstroom te meten voor irrigatie en watervoorzieningssystemen:
De eenheid gallons per minuut (GPM) werd gestandaardiseerd in de Verenigde Staten naarmate leidingsystemen zich ontwikkelden en consistente meetmethoden vereisten:
Vandaag de dag blijft GPM de standaard debietmeting in de Amerikaanse loodgieterij, irrigatie en veel industriële toepassingen, terwijl de meeste van de wereld liters per minuut (LPM) of kubieke meters per uur (m³/h) gebruikt.
GPM (Gallons Per Minute) meet het volume water dat per minuut door een pijp stroomt, terwijl waterdruk (meestal gemeten in PSI - pounds per square inch) de kracht aangeeft waarmee water door de pijp wordt geduwd. Hoewel ze gerelateerd zijn, zijn het verschillende metingen. Een systeem kan hoge druk hebben maar een lage stroom (zoals een gaatje), of een hoge stroom met relatief lage druk (zoals een breed open rivier).
Veelvoorkomende conversies zijn:
Een typisch residentieel huis heeft ongeveer:
Specifieke armaturen hebben hun eigen vereisten:
Pijpmateriaal beïnvloedt het debiet door de interne ruwheidscoëfficiënt:
Te kleine leidingen kunnen verschillende problemen veroorzaken:
Je kunt de vloeistofsnelheid schatten met behulp van deze methoden:
Ja, de watertemperatuur beïnvloedt de dichtheid en viscositeit, wat de vloeistofkenmerken kan beïnvloeden:
De GPM-formule (2.448 × D² × V) is nauwkeurig voor:
De nauwkeurigheid kan verminderd worden door:
Deze calculator is gekalibreerd voor water. Voor andere vloeistoffen:
Aanbevolen stroomsnelheden variëren per toepassing:
Te hoge snelheden kunnen veroorzaken:
Hier zijn voorbeelden van hoe je GPM kunt berekenen in verschillende programmeertalen:
1' Excel-formule voor GPM-berekening
2=2.448*B2^2*C2
3
4' Excel VBA Functie
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 Bereken debiet in gallons per minuut (GPM)
4
5 Args:
6 diameter_inches: Binnendiameter van de pijp in inches
7 velocity_ft_per_sec: Vloeistofsnelheid in voeten per seconde
8
9 Returns:
10 Debiet in gallons per minuut
11 """
12 if diameter_inches <= 0:
13 raise ValueError("Diameter moet groter zijn dan nul")
14 if velocity_ft_per_sec < 0:
15 raise ValueError("Snelheid kan niet negatief zijn")
16
17 gpm = 2.448 * (diameter_inches ** 2) * velocity_ft_per_sec
18 return round(gpm, 2)
19
20# Voorbeeldgebruik
21try:
22 pipe_diameter = 2.0 # inches
23 flow_velocity = 5.0 # voeten per seconde
24 flow_rate = calculate_gpm(pipe_diameter, flow_velocity)
25 print(f"Debiet: {flow_rate} GPM")
26except ValueError as e:
27 print(f"Fout: {e}")
281/**
2 * Bereken debiet in gallons per minuut (GPM)
3 * @param {number} diameterInches - Binnendiameter van de pijp in inches
4 * @param {number} velocityFtPerSec - Vloeistofsnelheid in voeten per seconde
5 * @returns {number} Debiet in gallons per minuut
6 */
7function calculateGPM(diameterInches, velocityFtPerSec) {
8 if (diameterInches <= 0) {
9 throw new Error("Diameter moet groter zijn dan nul");
10 }
11 if (velocityFtPerSec < 0) {
12 throw new Error("Snelheid kan niet negatief zijn");
13 }
14
15 const gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
16 return parseFloat(gpm.toFixed(2));
17}
18
19// Voorbeeldgebruik
20try {
21 const pipeDiameter = 2.0; // inches
22 const flowVelocity = 5.0; // voeten per seconde
23 const flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
24 console.log(`Debiet: ${flowRate} GPM`);
25} catch (error) {
26 console.error(`Fout: ${error.message}`);
27}
281/**
2 * Hulpprogramma klasse voor het berekenen van debieten
3 */
4public class FlowCalculator {
5
6 /**
7 * Bereken debiet in gallons per minuut (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Binnendiameter van de pijp in inches
10 * @param velocityFtPerSec Vloeistofsnelheid in voeten per seconde
11 * @return Debiet in gallons per minuut
12 * @throws IllegalArgumentException als invoer ongeldig is
13 */
14 public static double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw new IllegalArgumentException("Diameter moet groter zijn dan nul");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw new IllegalArgumentException("Snelheid kan niet negatief zijn");
20 }
21
22 double gpm = 2.448 * Math.pow(diameterInches, 2) * velocityFtPerSec;
23 // Afronden op 2 decimalen
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; // voeten per seconde
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32 System.out.printf("Debiet: %.2f GPM%n", flowRate);
33 } catch (IllegalArgumentException e) {
34 System.err.println("Fout: " + e.getMessage());
35 }
36 }
37}
381#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <stdexcept>
4#include <iomanip>
5
6/**
7 * Bereken debiet in gallons per minuut (GPM)
8 *
9 * @param diameterInches Binnendiameter van de pijp in inches
10 * @param velocityFtPerSec Vloeistofsnelheid in voeten per seconde
11 * @return Debiet in gallons per minuut
12 * @throws std::invalid_argument als invoer ongeldig is
13 */
14double calculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec) {
15 if (diameterInches <= 0) {
16 throw std::invalid_argument("Diameter moet groter zijn dan nul");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0) {
19 throw std::invalid_argument("Snelheid kan niet negatief zijn");
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; // voeten per seconde
30
31 double flowRate = calculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
32
33 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
34 std::cout << "Debiet: " << flowRate << " GPM" << std::endl;
35 } catch (const std::exception& e) {
36 std::cerr << "Fout: " << e.what() << std::endl;
37 return 1;
38 }
39
40 return 0;
41}
421using System;
2
3public class FlowCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// Bereken debiet in gallons per minuut (GPM)
7 /// </summary>
8 /// <param name="diameterInches">Binnendiameter van de pijp in inches</param>
9 /// <param name="velocityFtPerSec">Vloeistofsnelheid in voeten per seconde</param>
10 /// <returns>Debiet in gallons per minuut</returns>
11 /// <exception cref="ArgumentException">Wordt opgegooid wanneer invoer ongeldig is</exception>
12 public static double CalculateGPM(double diameterInches, double velocityFtPerSec)
13 {
14 if (diameterInches <= 0)
15 {
16 throw new ArgumentException("Diameter moet groter zijn dan nul");
17 }
18 if (velocityFtPerSec < 0)
19 {
20 throw new ArgumentException("Snelheid kan niet negatief zijn");
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; // voeten per seconde
33
34 double flowRate = CalculateGPM(pipeDiameter, flowVelocity);
35 Console.WriteLine($"Debiet: {flowRate} GPM");
36 }
37 catch (ArgumentException e)
38 {
39 Console.Error.WriteLine($"Fout: {e.Message}");
40 }
41 }
42}
43De volgende tabel geeft veelvoorkomende GPM-waarden voor verschillende toepassingen om je te helpen je berekeningsresultaten te interpreteren:
| Toepassing | Typisch GPM-bereik | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Badkamerkraan | 1.0 - 2.2 | Moderne waterbesparende kranen zitten aan de onderkant |
| Keukenkraan | 1.5 - 2.5 | Uittrekbare sproeiers kunnen verschillende debieten hebben |
| Douchekop | 1.5 - 3.0 | Federale regelgeving beperkt tot maximaal 2.5 GPM |
| Badkuipkraan | 4.0 - 7.0 | Hogere stroom voor sneller vullen van de kuip |
| Toilet | 3.0 - 5.0 | Momentane stroom tijdens spoelcyclus |
| Vaatwasser | 2.0 - 4.0 | Stroom tijdens vulcycli |
| Wasmachine | 4.0 - 5.0 | Stroom tijdens vulcycli |
| Tuinslang (⅝") | 9.0 - 17.0 | Varieert met waterdruk |
| Tuinsproeier | 2.0 - 5.0 | Per sproeikop |
| Brandkraan | 500 - 1500 | Voor brandbestrijdingsoperaties |
| Residentiële watervoorziening | 6.0 - 12.0 | Typische watervoorziening voor een heel huis |
| Klein commercieel gebouw | 20.0 - 100.0 | Afhankelijk van de grootte en het gebruik van het gebouw |
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-beschrijving: Bereken de vloeistofdebiet in gallons per minuut (GPM) met onze gebruiksvriendelijke calculator. Voer pijpdikte en snelheid in om nauwkeurige debieten te bepalen voor loodgieterswerk, irrigatie en industriële toepassingen.
Ontdek meer tools die handig kunnen zijn voor uw workflow