Kikokotoa kiwango cha mtiririko wa kioevu kwa galoni kwa dakika (GPM) kulingana na kipenyo cha bomba na kasi ya mtiririko. Muhimu kwa mabomba, umwagiliaji, na muundo wa mifumo ya hidrauliki.
Hesabu kiwango cha mtiririko kwa galloni kwa dakika kulingana na kipenyo cha bomba na kasi ya mtiririko.
Kiwango cha mtiririko kinahesabiwa kwa kutumia formula:
GPM = 2.448 × (diameter)² × velocity
Gallons Per Minute (GPM) Flow Rate Calculator ni chombo muhimu cha kubaini kiasi cha kioevu kinachopita kupitia bomba kwa muda fulani. Calculator hii inatoa njia rahisi ya kuhesabu viwango vya mtiririko kulingana na kipenyo cha bomba na kasi ya kioevu. Iwe wewe ni fundi wa mabomba anayepima mfumo wa maji wa makazi, engineer anayebuni mabomba ya viwandani, au mmiliki wa nyumba anayeshughulikia masuala ya mtiririko wa maji, kuelewa GPM ni muhimu kwa kuhakikisha mifumo ya usafirishaji wa kioevu inafanya kazi kwa ufanisi na kwa ufanisi. Calculator yetu inarahisisha mchakato huu kwa kutumia formula ya kiwango cha mtiririko wa kawaida ili kutoa vipimo sahihi vya GPM kwa mahitaji madogo ya pembejeo.
GPM, au Gallons Per Minute, ni kipimo cha kawaida cha kiwango cha mtiririko wa kioevu nchini Marekani na baadhi ya nchi nyingine zinazotumia mfumo wa kipimo cha imperial. Inawakilisha kiasi cha kioevu (katika galoni) kinachopita kupitia sehemu fulani katika mfumo ndani ya dakika moja. Kipimo hiki ni muhimu kwa:
Kuelewa GPM ya mfumo wako ni muhimu ili kuhakikisha kuwa maji au kioevu kingine kinapelekwa kwa kiwango kinachofaa kwa matumizi yake yaliyokusudiwa, iwe ni kusambaza nyumba, kumwagilia shamba, au kupoza vifaa vya viwanda.
Kiwango cha mtiririko katika galoni kwa dakika kinaweza kuhesabiwa kwa kutumia formula ifuatayo:
Ambapo:
Formula hii inatokana na equation ya msingi ya kiwango cha mtiririko:
Ambapo:
Kwa bomba la mzunguko, eneo ni:
Ili kubadilisha hii kuwa galoni kwa dakika wakati kipenyo kiko katika inchi na kasi iko katika miguu kwa sekunde:
Kupanua:
Hii inatupa kiwango chetu cha 2.448, ambacho kinajumuisha kila kipengele cha kubadilisha kinachohitajika ili kuonyesha matokeo katika galoni kwa dakika.
Kutumia Gallons Per Minute Flow Rate Calculator yetu ni rahisi na ya moja kwa moja:
Ingiza Kipenyo cha Bomba: Ingiza kipenyo cha ndani cha bomba lako kwa inchi. Hiki ni kipenyo halisi cha ndani ambacho kioevu kinapitishwa, si kipenyo cha nje cha bomba.
Ingiza Kasi ya Mtiririko: Ingiza kasi ya kioevu kwa miguu kwa sekunde. Ikiwa hujui kasi hiyo lakini una vipimo vingine, angalia sehemu yetu ya Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara kwa njia mbadala za kuhesabu.
Bonyeza Hesabu: Calculator itachakata moja kwa moja pembejeo zako na kuonyesha kiwango cha mtiririko katika galoni kwa dakika.
Kagua Matokeo: GPM iliyohesabiwa itaonyeshwa, pamoja na uwakilishi wa picha wa mtiririko kwa kuelewa bora.
Nakili au Shiriki Matokeo: Unaweza kwa urahisi kunakili matokeo kwa rekodi zako au kushiriki na wenzako.
Hebu tupitie mfano wa kuhesabu:
Kwa kutumia formula: GPM = 2.448 × D² × V GPM = 2.448 × 2² × 5 GPM = 2.448 × 4 × 5 GPM = 48.96
Hivyo, kiwango cha mtiririko ni takriban 48.96 galoni kwa dakika.
Calculator ya GPM ina matumizi mengi ya vitendo katika sekta mbalimbali na hali:
Mhandisi wa mandhari anabuni mfumo wa kumwagilia kwa mali ya kibiashara. Mstari mkuu wa usambazaji una kipenyo cha inchi 1.5, na maji yanapitishwa kwa miguu 4 kwa sekunde. Kwa kutumia calculator ya GPM:
GPM = 2.448 × 1.5² × 4 GPM = 2.448 × 2.25 × 4 GPM = 22.03
Kwa takriban 22 GPM inapatikana, mhandisi sasa anaweza kubaini ni maeneo mangapi ya kumwagilia yanaweza kufanya kazi kwa wakati mmoja na kuchagua vichwa vya sprinkler kulingana na mahitaji yao ya mtiririko binafsi.
Ingawa calculator yetu inatumia kipenyo cha bomba na kasi, kuna njia nyingine za kupima au kukadiria kiwango cha mtiririko:
Kupima moja kwa moja kwa kutumia vichujio vya mtiririko ni njia sahihi zaidi. Aina ni pamoja na:
Kwa mifumo midogo:
Kutumia vipimo vya shinikizo na tabia za bomba kukadiria mtiririko kwa kutumia equations za Hazen-Williams au Darcy-Weisbach.
Kupimwa kwa mtiririko wa kioevu kumepitia mabadiliko makubwa katika historia ya mwanadamu:
Civili za kale zilikuza mbinu za msingi za kupima mtiririko wa maji kwa ajili ya kumwagilia na mifumo ya usambazaji wa maji:
Kipimo cha galoni kwa dakika (GPM) kilikua kawaida nchini Marekani kadri mifumo ya mabomba ilivyokua na kuhitaji mbinu za kupima za kawaida:
Leo, GPM inabaki kuwa kipimo cha kiwango cha mtiririko nchini Marekani katika mabomba, kumwagilia, na matumizi mengi ya viwandani, wakati sehemu kubwa ya dunia inatumia lita kwa dakika (LPM) au mita za ujazo kwa saa (m³/h).
GPM (Galoni kwa Dakika) hupima kiasi cha maji kinachopita kupitia bomba kwa dakika, wakati shinikizo la maji (ambalo kwa kawaida hupimwa kwa PSI - pauni kwa inchi mraba) linaonyesha nguvu ambayo maji yanasukumwa kupitia bomba. Ingawa zinahusiana, ni vipimo tofauti. Mfumo unaweza kuwa na shinikizo kubwa lakini mtiririko mdogo (kama katika kuvuja kwa pinhole), au mtiririko mkubwa na shinikizo la chini (kama katika mto ulio wazi).
Mabadiliko ya kawaida ni pamoja na:
Nyumba ya kawaida inahitaji takriban:
Vifaa maalum vina mahitaji yao wenyewe:
Nyenzo za bomba zinaathiri kiwango cha mtiririko kupitia koeficienti zao za ukatili wa ndani:
Mabomba madogo yanaweza kusababisha matatizo kadhaa:
Unaweza kukadiria kasi ya mtiririko kwa kutumia mbinu hizi:
Ndio, joto la maji linaathiri wiani na unene, ambayo yanaweza kuathiri tabia za mtiririko:
Formula ya GPM (2.448 × D² × V) ni sahihi kwa:
Usahihi unaweza kupungua na:
Calculator hii imepangwa kwa maji. Kwa kioevu kingine:
Kasi inayopendekezwa ya mtiririko inatofautiana kulingana na matumizi:
Kasi ambazo ni kubwa sana zinaweza kusababisha:
Hapa kuna mifano ya jinsi ya kuhesabu GPM katika lugha mbalimbali za programu:
1' Excel formula for GPM calculation
2=2.448*B2^2*C2
3
4' Excel VBA Function
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 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}")
28
1/**
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}
28
1/**
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}
38
1#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}
42
1using 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}
43
Meza ifuatayo inatoa thamani za kawaida za GPM kwa matumizi mbalimbali ili kusaidia kufasiri matokeo yako ya kuhesabu:
Maombi | Kiwango cha GPM Kinachopendekezwa | Maelezo |
---|---|---|
Maji ya bomba la bafu | 1.0 - 2.2 | Mabomba ya kuokoa maji ya kisasa yako kwenye mwisho wa chini |
Maji ya bomba la jikoni | 1.5 - 2.5 | Vichujio vya kuvuta vinaweza kuwa na viwango tofauti vya mtiririko |
Kichwa cha kuoga | 1.5 - 3.0 | Kanuni za shirikisho zinapunguza hadi 2.5 GPM |
Maji ya bafu | 4.0 - 7.0 | Mtiririko mkubwa kwa kujaza bafu kwa haraka |
Choo | 3.0 - 5.0 | Mtiririko wa muda mfupi wakati wa flush |
Dishwasher | 2.0 - 4.0 | Mtiririko wakati wa mizunguko ya kujaza |
Mashine ya kufua | 4.0 - 5.0 | Mtiririko wakati wa mizunguko ya kujaza |
Hose ya bustani (⅝") | 9.0 - 17.0 | Inatofautiana na shinikizo la maji |
Sprinkler ya lawn | 2.0 - 5.0 | Kila kichwa cha sprinkler |
Hydrant ya moto | 500 - 1500 | Kwa operesheni za kuzima moto |
Huduma ya maji ya makazi | 6.0 - 12.0 | Usambazaji wa kawaida wa nyumba nzima |
Jengo dogo la kibiashara | 20.0 - 100.0 | Inategemea ukubwa wa jengo na matumizi |
American Water Works Association. (2021). Vichujio vya Maji—Chaguo, Usakinishaji, Upimaji, na Matengenezo (AWWA Manual M6).
American Society of Plumbing Engineers. (2020). Mwongozo wa Ubunifu wa Uhandisi wa Mabomba, Kiwango cha 2. ASPE.
Lindeburg, M. R. (2018). Mwongozo wa Marejeleo ya Uhandisi wa Kiraia kwa Mtihani wa PE. Professional Publications, Inc.
International Association of Plumbing and Mechanical Officials. (2021). Kanuni za Mabomba ya Kawaida.
Cengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2017). Mifumo ya Kioevu: Msingi na Maombi. McGraw-Hill Education.
U.S. Department of Energy. (2022). Ufanisi wa Nishati na Nishati Renewables: Ufanisi wa Maji. https://www.energy.gov/eere/water-efficiency
Environmental Protection Agency. (2021). Mpango wa WaterSense. https://www.epa.gov/watersense
Irrigation Association. (2020). Msingi wa Kumwagilia. Irrigation Association.
Maelezo ya Meta: Hesabu kiwango cha mtiririko wa kioevu katika galoni kwa dakika (GPM) kwa kutumia calculator yetu rahisi. Ingiza kipenyo cha bomba na kasi ili kubaini viwango sahihi vya mtiririko kwa mabomba, kumwagilia, na matumizi ya viwandani.
Gundua zana zaidi ambazo zinaweza kuwa na manufaa kwa mtiririko wako wa kazi