Давление напора воды - это статическое давление, вызванное весом воды исключительно из-за ее высоты над точкой измерения. Давление на дне 40-футового озера или 40-футовой тонкой трубки было бы одинаковым, так как речь идет только о высоте. Значение может быть выражено в фунтах на квадратный дюйм (psi) или в дюймах водяного столба (в дюймах W.C. или в .H2O) или в метрических единицах. Этот базовый расчет широко используется для решения многих практических задач, связанных с водой и другими жидкостями известной плотности.
Этот расчет может быть использован для расчета высоты воды в башне, не поднимаясь на нее.Основные расчеты
Дайверы могут читать их глубину с помощью приборов, которые измеряют давление на выходеИзмерьте высоту или глубину воды над желаемой точкой измерения в дюймах или футах.
Головное давление с сотен футов глубины за плотиной приводит в движение могучие генераторы внизу.Разделите глубину в дюймах на 27,71 дюйма / фунт / кв. Дюйм или глубину в футах на 2,31 фута / фунт / кв. Дюйм, которые являются английскими коэффициентами пересчета единиц. Результатом является давление напора воды, выраженное в фунтах на квадратный дюйм.
Шаг 3
Используйте расчет, чтобы решить практическую задачу. Пример может быть 150 футов измеренной высотой воды в городской водонапорной башне. Вы бы поделили 150 футов на 2,31, чтобы получить значение статического давления на уровне земли около 65 фунтов на квадратный дюйм. Это давление оказывается идеальным для компаний водоснабжения, поставляющих воду для бытовых нужд при постоянном давлении в предположении равнинной местности.
Связанные расчеты
Зная давление на дне, можно рассчитать высоту воды наверху.Используйте тот же базовый расчет, чтобы определить высоту воды. Например, вы можете определить глубину воды по показаниям манометра. В приведенном выше примере наличие точного манометра в нижней трубе резервуара на уровне земли позволит вам рассчитать высоту воды над землей без рулетки. Это сэкономит вам долгий подъем и обратно, чтобы каждый раз проверять уровень воды. Если манометр показывает 65 фунтов на квадратный дюйм, умножьте 65 на 2,31 фута / фунт / кв. Дюйм, чтобы получить 150 футов высоты воды над землей.
Потери напора всегда должны учитываться при подаче воды на верхний этаж.Примените расчет давления напора воды к расчету потери напора. Если вам нужно перекачать воду на пятый этаж жилого дома и вы хотите, чтобы жильцы имели давление воды 45 фунтов на кв. Дюйм, вы можете определить минимальное давление насоса, необходимое на уровне земли. Если пятый этаж имеет высоту 55 футов, то разделите 55 футов на 2,31 фута / фунт / кв. Дюйм, чтобы определить потерю напора при подъеме воды на пять этажей вверх. Это дает 23,81 фунтов на квадратный дюйм, которые затем должны быть добавлены к минимальному используемому давлению воды для обитателей 45 фунтов на квадратный дюйм, для минимального требуемого давления 68,80 фунтов на квадратный дюйм. Добавление 20-процентного запаса прочности определило бы, что насос с давлением на выходе от 80 до 85 фунтов на квадратный дюйм будет работать нормально.
Шаг 3
Измените плотность, чтобы использовать расчет для других жидкостей. В примере водонапорной башни, на этот раз с морской водой, было бы принимать только 150 делится на 1,03 (плотность морской воды), или 145 футов, чтобы создать такое же давление 65 фунтов на квадратный дюйм в нижней части башни , так как морская вода более плотная, чем пресная. И наоборот, глубоководный ныряльщик, спускающийся до 145 футов, на этой глубине испытал бы давление на 65 фунтов на квадратный дюйм больше, чем на уровне моря, что более чем в четыре раза превышает давление, которое они испытывают на поверхности.
