Vandudledningsformel og hvordan man beregner den (eksempel)
Indlæser...
Når du fylder vand, uanset om det er i et bad eller en fiskedam, har du nogensinde tænkt på, hvorfor tager det så lang tid for vandet at fylde op, selvom du har ventet længe? For at besvare dette spørgsmål skal du først forstå formlen for vandudledning, og hvordan du bruger den.
I fysik er der to metoder til at beregne vandudledning, nemlig manuelt eller ved hjælp af avanceret teknologi. Men i lille skala er det bestemt meget mere effektivt at udlede vand manuelt. Desuden er denne metode også ret praktisk og bestemt nem at lære.
Indholdsfortegnelse
Definition af vandudledning
Vandudledning er væskens strømningshastighed pr. tidsenhed. Systematisk er udledning betegnet med et symbol. Heraf kan det konkluderes, at udledningen er påvirket af væskens volumen og den tid, det tager for stoffet at flyde.
Generelt bruges udledningsenheden til at overvåge kapaciteten eller kapaciteten af vand i floder og dæmninger, så volumenet kan kontrolleres. Ikke nok med det, giver beregning af debet også forskellige fordele, herunder følgende:
- Beregn strømmen af flodvand.
- Beregning af nedbør.
- Beregn, hvor lang tid det vil tage at fylde vandbeholderen.
- Beregn mængden af vand, der bruges til aktiviteter.
Læs: Fysik forandring
Vandudledningsformel
Ved beregning af vandudledningen kan du bruge følgende formel:
Q = v
t
Information:
Vandudledning (Q): liter/sekund, liter/time, cm3/minut og m3/time
Volumen (V): Liter, cm3, dm3 og m3
Tid (t): Timer, minutter og sekunder
V = Volumen
T = Tid
I mellemtiden, for at beregne flowtiden, kan du fortsætte med formlen nedenfor:
t = V
Q
Efter at have fundet udledningen og tidspunktet for vandstrømmen, er det tid til at beregne volumenet af flowet med følgende formel:
V = Q x t
Beregning af vandudledning i rør
De variable komponenter, der kan bruges til at beregne vandudledningen i røret, er volumen, tid, tværsnitsareal og hastighed. Nedenfor er eksempler på mere reelle spørgsmål:
Et rør dræner 12 liter vand på et minut. Så hvor meget vand kommer der ud af røret?
Løsning:
V = 15 liter
t = 1 minut = 60 sekunder
Spurgte: Q……….?
Diskussion:
Q = V/t = 15/60 = 0,25 liter/sekund
Så det er kendt, at vandudledningen, der kommer ud af røret, er 0,25 liter/sekund.
Læs: Hydrostatisk tryk
Formel til beregning af udledning af kunstvandingsvand
For at beregne vand i kunstvanding anvendes hovedvandsafledningsformlen, nemlig den maksimale udledning, der kan rummes ved kunstvanding. Så den anvendte vandkilde kan optimeres.
Formlen til beregning af grundvandsafledningen er som følger:
Q = A X V
eller
Flowudledning = Tværsnitsareal x Flowhastighed
De almindeligt anvendte enheder er:
Flowhastighed (m3/s), tværsnitsareal (m2), samt strømningshastighed (m/s)
Eksempler på spørgsmål om vandudledning
At lære formlen til at finde vandudledning uden at blive fulgt af praksis med at arbejde med direkte spørgsmål føles bestemt nytteløst. Derfor, for at lette læringsaktiviteter og huske formler til beregning af vandudledning, kan du bruge følgende spørgsmål som materiale til praksis:
Opgave 1
Mr. Tomo har et badekar med en volumen på 0,60 m3. Mens vandhanen i badekarret har en vandafledning på 10 liter/minut. Hvor mange minutter tager det så Mr. Tomo at fylde karret til randen?
Diskussion:
Badvolumen = 0,60 m3
1 m3 lig med 1000 liter, så tankens rumfang bliver:
Badvolumen = 0,60 x 1000 = 600 liter
Badets volumen er lig med den mængde vand, der kommer ind i badet.
Vandudledning (Q) = 10 liter/minut
Reklame
t = V
Q
t = 600
10
t = 60 minutter
Så den tid det tager Mr. Tomo at fylde karret til randen er 50 minutter.
For at gøre det mere overskueligt kan du også øve dig med følgende spørgsmål:
Opgave 2
Hvis det er kendt, at strømmen af vand, der strømmer gennem en slange, er 1,3 m3/detik. Hvor mange kubikmeter vand vil strømme gennem slangen på 60 sekunder?
Diskussion:
Udledning (Q) = 1,3 m3/detik
Tid (t) = 60 sekunder
v = Q x t
v = 1,3 m3 x 60
v = 78 m3
Så mængden af vand, der strømmer gennem slangen, er 78 m3/60 sekunder.
Forstår du stadig ikke? Lad os gå videre til næste spørgsmål:
Opgave 3
Et badekar med en størrelse på 50 cm x 50 cm x 100 cm. Hvis karret kan fyldes helt på 40 minutter. Beregn vandafledningen i minutter/liter?
Diskussion:
Badets rumfang = 50 cm x 50 cm x 100 cm
Badets rumfang = 250.000 cm3
1 cm3 = 0,001 liter
Derefter bliver badekarrets volumen:
= 250.000 x 0,001 = 250 liter
Badets volumen = Volumen af vand i badet
t = 40 minutter
Q = v
t
Q = 250
40
Q = 6,25 liter/minut
Så den nødvendige vandstrøm for at fylde badekarret til randen er 6,25 liter/minut.
Læs: Væske
Afladningsmåling med flydende anordning
En metode til at måle vandudledning, der er almindeligt anvendt, er flydearealet. I processen involverer selvfølgelig brugen af flåd. Denne metode har flere principper til måling af vandudledning, herunder følgende:
- Flodudledning (Q) = A x V / A = A x K (Konstant).
- Tværsnitsarealet (A) bestemmes ud fra målingen af enhedens bredde eller L og kanaldybden eller D.
- Vandstrømningshastigheden (V) refererer til flydehastigheden eller U.
Information:
Q = udledning (m3/detik)
A = vådt tværsnitsareal (m2)
U = flydehastighed (m/sek)
K = koefficient for bøje
Flowhastighedsmåling med 'Flow Proble' eller 'Current-meter'
Måling af vandstrømmens hastighed kan også udføres ved hjælp af Flow Proble-metoden ved at bruge en strømmåler. Anvendelsen af denne metode er baseret på flere principper, nemlig som følger:
- Vandets hastighed måles med en enhed kaldet en strømmåler.
- Det våde tværsnitsareal bestemmes ud fra målingen af vandoverfladens bredde og vanddybden. I mellemtiden kan dybden måles ved hjælp af en lineal, et reb eller et kabel.
Sådan måler du strømningshastighed med Flow Proble-metoden:
Vb er målt 0,3 m fra bunden af åen
Vs målt 0,3 m fra vandoverfladen
Strømningshastigheden beregnes ud fra antallet af propelomdrejninger pr. omdrejningstid eller N = omdrejninger/sekund. I mellemtiden strømningshastigheden eller V – aN + b (a og b er kalibreringsværdierne for den aktuelle måler). Mængden af tid og rotation af propellen sker med et stopur.
Hvis du har en drøm om at blive civilingeniør eller vandressourceingeniør, så skal du forstå formlen for vandudledning. Så det kan løse problemer relateret til væskestrømningshastighed baseret på en reference pr. tidsenhed nøjagtigt.
X LUK
Annoncer
REKLAME
X LUK