Un problème commun avec les tuyaux est la corrosion. Au fil du temps, la corrosion dans un tuyau peut faire un trou qui provoque une fuite. Calculer l'écoulement du fluide à travers un trou peut être difficile, en raison de nombreuses variables comme la vitesse d'écoulement du fluide, la pression dans le tuyau et la densité du fluide, pour n'en nommer que quelques-uns, mais ne vous découragez pas. Vous pouvez trouver la réponse dont vous avez besoin en suivant une série d'étapes simples.

Étape 1: Recueillir les mesures du tuyau

Obtenir les mesures: diamètre (D) du trou dans le tuyau et hauteur (h) de la surface du fluide au-dessus du trou. Assurez-vous que toutes les mesures sont dans la même unité standard. Par exemple, 1 pouce = 0,0254 mètres, si vous utilisez des pouces, convertissez vos mesures en unités métriques.

Étape 2: déterminez la section transversale

Calculez la section transversale de le trou (A). Divisez le diamètre du trou en deux pour obtenir le rayon. Utilisez la formule A = πr ^{2 (rayon de la deuxième puissance). Le résultat sera en unités de longueur carrée.}

Étape 3: Trouver la vitesse du fluide

Utilisez l'équation de Bernoulli pour trouver la vitesse du fluide (v) si elle n'est pas déjà fournie. Si la pression du fluide dans un tuyau est constante (c'est-à-dire si le débit est constant), le fluide sort du trou dans le tuyau à une vitesse de v = √2_g_h, où g est une accélération due à la gravité, 9,8 m /s < sup> 2.

Étape 4: Trouver le débit volumique du fluide (Flux)

Multiplier la section transversale du trou par la vitesse du fluide pour trouver le débit volumique du fluide ( Q): Q = A * v Ce sera le volume du fluide qui sort du trou en mètres cubes par seconde.

Exemple de calcul

Regardons un exemple avec des nombres. Calculer l'écoulement de fluide à travers le trou dans le tuyau avec une pression constante si l'eau quitte le trou avec une vitesse de 1,7 m /s et le diamètre du trou est d = 1 pouce = 1 * 0,0254 = 0,0254 mètres. > D'abord, trouvez la section du trou: A = 3.14 * (0.0254 /2) ^ 2 = 0.00051 m ^ 2. Puisque la pression est constante et que la vitesse de l'eau qui traverse le trou est de 1,7 m /s, utilisez la formule de l'étape 4 pour trouver le volume d'eau qui sort du trou: Q = 0,00051 m ^ 2 * 1,7 m /s = 0,000867 m ^ 3 /s.

Depuis 1 mètre cube = 61,024 pouces cubes, Q = 0,000867m ^ 3 /s * 61,024 = 52,9 pouces ^ 3 /s. Ainsi, 52,9 pouces cubes d'eau quitte le trou dans le tuyau par seconde.