Vee väljalaske valem ja selle arvutamine (näide)
Laadimine...
Kas olete vett täites, olgu siis vannis või kalatiigis, mõelnud sellele, et miks kulub vee täitumiseks nii kaua aega, kuigi olete kaua oodanud? Sellele küsimusele vastamiseks peate kõigepealt mõistma vee väljalaske valemit ja selle kasutamist.
Füüsikas on vee väljalaske arvutamiseks kaks meetodit, nimelt käsitsi või kõrgtehnoloogia abil. Väikeses mahus on aga kindlasti palju tõhusam vett käsitsi välja lasta. Pealegi on see meetod üsna praktiline ja kindlasti kergesti õpitav.
Sisuloend
Vee väljavoolu määratlus
Vee väljavool on vedeliku voolukiirus ajaühikus. Süstemaatiliselt tähistatakse tühjenemist sümboliga. Sellest võib järeldada, et väljavoolu mõjutavad vedeliku maht ja aeg, mis kulub aine voolamiseks.
Üldjuhul kasutatakse väljalaskeühikut jõgede ja tammide vee mahtuvuse või läbilaskevõime jälgimiseks, et mahtu saaks kontrollida. Lisaks sellele pakub deebeti arvutamine ka mitmesuguseid eeliseid, sealhulgas järgmisi:
- Arvutage jõevee vooluhulk.
- Sademete arvutamine.
- Arvutage, kui kaua kulub veemahuti täitmiseks.
- Arvutage tegevusteks kasutatud vee kogus.
Loe: Füüsika muutus
Vee väljalaske valem
Vee väljalaske arvutamisel võite kasutada järgmist valemit:
Q = v
t
Teave:
Vee tühjendamine (Q): liiter/sekund, liiter/tund, cm3/min ja m3/tund
Maht (V): liitrit, cm3, dm3 ja m3
Aeg (t): tunnid, minutid ja sekundid
V = maht
T = aeg
Vahepeal saate vooluaja arvutamiseks jätkata alloleva valemiga:
t = V
K
Pärast väljavoolu ja veevoolu aja leidmist on aeg arvutada voolu maht järgmise valemiga:
V = Q x t
Vee väljavoolu arvutamine torudes
Muutuvad komponendid, mida saab kasutada vee väljalaske arvutamiseks torus, on maht, aeg, ristlõikepindala ja kiirus. Allpool on näited tõelisematest küsimustest:
Ühe minuti jooksul tühjendab toru 12 liitrit vett. Niisiis, kui palju vett torust välja tuleb?
Lahendus:
V = 15 liitrit
t = 1 minut = 60 sekundit
Küsis: K……….?
Arutelu:
Q = V/t = 15/60 = 0,25 liitrit sekundis
Seega on teada, et torust väljuv vee väljavool on 0,25 liitrit sekundis.
Loe: Hüdrostaatiline rõhk
Niisutusvee väljavoolu arvutamise valem
Niisutusvee arvutamiseks kasutatakse põhivee väljalaske valemit, nimelt maksimaalset niisutusse mahtuvat vett. Et kasutatavat veeallikat saaks optimeerida.
Peamise vee väljalaske arvutamise valem on järgmine:
Q = A X V
või
Voolu tühjendamine = ristlõike pindala x voolukiirus
Tavaliselt kasutatavad ühikud on:
Voolukiirus (m3/s), ristlõike pindala (m2), samuti voolukiirus (m/s)
Näited vee väljajuhtimise küsimustest
Veeheite leidmise valemi õppimine ilma otseste küsimustega tegelemiseta tundub kindlasti mõttetu. Seetõttu võite õppetegevuse hõlbustamiseks ja vee väljalaske arvutamise valemite meeldejätmiseks kasutada praktikas materjalina järgmisi küsimusi:
Probleem 1
Härra Tomol on vann mahuga 0,60 m3. Kui vannis oleva veekraani vee väljalaskevõime on 10 liitrit minutis. Mitu minutit siis kulub härra Tomol vanni ääreni täitmiseks?
Arutelu:
Vanni maht = 0,60 m3
1 m3 võrdne 1000 liitriga, nii et paagi maht muutub:
Vanni maht = 0,60 x 1000 = 600 liitrit
Vanni maht on võrdne vanni siseneva vee mahuga.
Vee väljavool (Q) = 10 liitrit minutis
Reklaam
t = V
K
t = 600
10
t = 60 minutit
Niisiis, hr Tomol kulub vanni ääreni täitmiseks 50 minutit.
Selle selgemaks muutmiseks võite harjutada ka järgmiste küsimustega:
Probleem 2
Kui on teada, et läbi vooliku voolava vee vooluhulk on 1,3 m3/detik. Mitu kuupmeetrit vett voolab läbi vooliku 60 sekundi jooksul?
Arutelu:
Tühjendus (Q) = 1,3 m3/detik
Aeg (t) = 60 sekundit
v = Q x t
v = 1,3 m3 x 60
v = 78 m3
Seega on vooliku kaudu voolava vee maht 78 m3/60 sekundit.
Ei saa ikka aru? Liigume edasi järgmise küsimuse juurde:
Probleem 3
Vann mõõtmetega 50 cm x 50 cm x 100 cm. Kui vanni saab täielikult täita 40 minutiga. Arvutage vee väljavool minutites/liitris?
Arutelu:
Vanni maht = 50 cm x 50 cm x 100 cm
Vanni maht = 250 000 cm3
1 cm3 = 0,001 liitrit
Seejärel muutub vannitoa vanni maht:
= 250 000 x 0,001 = 250 liitrit
Vanni maht = vee maht vannis
t = 40 minutit
Q = v
t
Q = 250
40
Q = 6,25 liitrit minutis
Seega on vanni ääreni täitmiseks vajalik veevool 6,25 liitrit minutis.
Loe: Vedelik
Tühjenemise mõõtmine ujuva seadmega
Üks tavaliselt kasutatav veeheite mõõtmise meetod on ujukipiirkond. Protsess hõlmab loomulikult ujukite kasutamist. Sellel meetodil on vee väljalaske mõõtmisel mitu põhimõtet, sealhulgas järgmised:
- Jõe väljavool (Q) = A x V / A = A x K (konstant).
- Ristlõikepindala (A) määratakse ühiku laiuse ehk L ja kanali sügavuse ehk D mõõtmise põhjal.
- Veevoolu kiirus (V) viitab ujukikiirusele või U-le.
Teave:
Q = tühjendus (m3/detik)
A = Märg ristlõikepindala (m2)
U = ujumiskiirus (m/sek)
K = poi koefitsient
Voolukiiruse mõõtmine vooluprobleemi või voolumõõturiga
Veevoolu kiirust saab mõõta ka Flow Proble meetodil voolumõõturi abil. Selle meetodi rakendamine põhineb mitmel põhimõttel, nimelt järgmisel:
- Vee kiirust mõõdetakse seadmega, mida nimetatakse voolumõõtjaks.
- Märg ristlõikepindala määratakse veepinna laiuse ja vee sügavuse mõõtmise alusel. Samal ajal saab sügavust mõõta joonlaua, köie või kaabli abil.
Kuidas mõõta voolukiirust Flow Proble meetodiga:
Vb on mõõdetud 0,3 m kaugusel jõe põhjast
Vs mõõdeti veepinnast 0,3 m kaugusel
Voolukiirus arvutatakse propelleri pöörete arvu alusel ühe pöörlemisaja kohta või N = pööret sekundis. Vahepeal voolukiirus või V – aN + b (a ja b on voolumõõturi kalibreerimisväärtused). Propelleri aeg ja pöörlemine tehakse stopperiga.
Kui teil on unistus saada ehitusinseneriks või veeinseneriks, peate mõistma vee väljajuhtimise valemit. Et see saaks täpselt lahendada vedeliku voolukiirusega seotud probleeme ajaühiku võrdlusaluse põhjal.
X SULGE
Reklaamid
REKLAAM
X SULGE