Chiều sau dòng chảy qua cầu tính như thế nào

Với công thức tính lưu lượng nước mà Hanteco chia sẻ này, bạn có thể sử dụng cho việc tính lưu lượng dòng chảy qua ống tròn, qua vòi hay của máy bơm một cách dễ dàng mà không cần đến các thiết bị đo chuyên dụng tốn kém, phức tạp.

Chiều sau dòng chảy qua cầu tính như thế nào

Tìm hiểu về lưu lượng dòng chảy là gì?

Là đại lượng chất lỏng (được tính bằng đơn vị đo thể tích) chảy qua tiết diện ngang của một ống dẫn trong một đơn vị thời gian quy định. Chúng ta thường gặp 2 loại lưu lượng nước đó là của dòng sông hoặc ống tròn.

Hay có thể định nghĩa lưu lượng dòng chảy là gì bằng công thức: Q = v x A (trong đó v là vận tốc dòng chảy - A là tiết diện).

Công thức tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn

Để hiểu được các thuật ngữ sắp được nhắc đến trong bài cũng như công thức tính lưu lượng dòng chảy bạn cần đọc qua 2 nội dung:

+ Tiết diện ngang là gì?

+ Công thức tính vận tốc dòng chảy trong ống tròn

1. Tìm hiểu về tiết diện ngang của ống tròn

Định nghĩa tiết diện: là mặt phẳng cắt của một hình khối tròn, trụ,.. Trong chủ đề này ta nhắc đến tiết diện ngang ống tròn, mặt phẳng cắt ngang vuông góc với tâm ống.

Công thức tính tiết diện (trong trường hợp này nó là công thức tính diện tích của hình tròn với bán kính r của ống tròn):

A(tiết diện) = S(mặt phẳng tròn) = 3.14 x r²

2. Vận tốc dòng chảy trong ống tròn

Quãng đường thẳng (song song với chiều dài ống tròn) của 1 điểm mà nó dịch chuyển được theo chiều xuôi của dòng chảy trên 1 đơn vị thời gian.

Công thức tính vận tốc nước chảy trong ống: v = Căn bậc 2 của 2gh = √(2gh)

Trong đó:

- g đại lượng đo gia tốc có giá trị bằng 9.81

- h là chiều cao của cột nước (đơn vị m)

3. Công thức tính lưu lượng nước

Để tính lưu lượng nước chảy qua ống bạn hãy áp dụng công thức như đã nhắc đến ở trên phần tìm hiểu về lưu lượng dòng chảy là gì: Q = v x A (trong đó v là vận tốc và A là diện tích mặt phẳng cắt hay còn gọi là tiết diện).

Nhưng đây chỉ là công thức tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn sơ bộ, để có được kết quả chính xác phải sử dụng công thức tính dựa theo thủy lực.

QTT = QVC + α x QDD (l/s)

Trong đó:

- QVC: bằng 0 khi đoạn ống đang xét chỉ có lưu lượng phân phối dọc mà không có lưu lượng vận chuyển thông qua đoạn ống đó tới các điểm ở phía sau và lưu lượng ấy lại đi ra tại các nút cuối.

Lưu lượng nước hay lưu lượng dòng chảy là lượng thể tích nước chảy qua một bề mặt (ống, mặt phẳng, máng..) trong một thời gian nhất định. Đơn vị tính lưu lượng nước thường là m3/s hoặc l/s. Đại lượng này là chỉ số có vai trò quan trọng phục vụ nhu cầu tính toán trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ như lĩnh vực cung cấp nước sinh hoạt, xử lý nước thải… hay khi lắp đặt thiết bị gia đình.

Bên cạnh đó trong lĩnh vực bể bơi, chỉ số này còn giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu, đem lại hiệu quả cao, nâng cao tuổi thọ sản phẩm. Lưu lượng nước là đơn vị dùng để đo lượng chất lỏng chảy qua hệ thống đường ống trong hệ thống lọc nước tuần hoàn và các thiết bị bể bơi khác.

Chiều sau dòng chảy qua cầu tính như thế nào

Là lượng nước chảy qua một ống dẫn trong một thời gian nhất định

Công thức tính lưu lượng nước chảy

Lưu lượng nước chảy qua ống tròn được tính bằng công thức khá đơn giản. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp công thức sẽ có sự thay đổi. Cụ thể:

1. Cách tính cơ bản

Công thức tính lưu lượng dòng chảy cơ bản:

Q=A*V

Trong công thức lưu lượng này:

  • Q: là lưu lượng dòng chảy
  • A: là tiết diện mặt ngang của ống nước. Được hiểu là mặt phẳng cắt của một hình khối tròn, trụ. Đại lượng này được tính bằng công thức: A(tiết diện) = S (mặt phẳng tròn) = 3.14 x r²
  • V: là vận tốc dòng chảy (tương đương tốc độ dòng chảy qua ống)

Công thức tính vận tốc dòng chảy được tính bằng công thức: V= √(2*g*h). Ở đây g là đại lượng đo gia tốc có giá trị bằng 9.81, h là chiều cao của cột nước, đơn vị tính là m.

Từ công thức trên ta có thể dễ dàng tính toán lưu lượng chảy qua ống tròn. Từ đó thuận tiện trong việc lắp đặt thiết bị và hệ thống đường ống bể bơi. Ví dụ bạn muốn tính lưu lượng chảy qua đường ống tròn có kích thước phi 90mm, có độ dày 2.7mm, nước chảy tự nhiên không áp suất. Áp dụng công thức trên ta có:

Q = 3.14 x 0.045 x 0.045 x √2 x 9.81 x 0.085 = 0.0082 m3/s = 29.52 m3/h

Tương tự bạn có thể dễ dàng tính được lưu lượng nước chảy qua ống có kích thước khác nhau, chiều cao khác nhau.

Chiều sau dòng chảy qua cầu tính như thế nào

2. Cách tính theo thủy lực

Tiếp theo chúng ta cùng tìm hiểu công thức tính lưu lượng dựa vào thủy lực. Phương pháp này sẽ dựa vào độ co hẹp ngang, hệ số lưu lượng,… Ta có công thức sau:

QTT = QVC + α x QDD

Trong đó các chữ viết tắt đại diện cho các đại lượng:

  • QTT: lưu lượng nước chảy bên trong ống
  • α: Hệ số phân bố lưu lượng dọc đường ống. Thường chỉ số này sẽ bằng 0,5 ( với Q ở đoạn đầu ống max và cuối ống bằng 0)
  • QDD: Lưu lượng dọc đường của phân đoạn ống được tính đơn vị tính là l/s.

Trong đó trường hợp mà đoạn ống đang tính sẽ là lưu lượng phân phối dọc đường ống mà không có lưu lượng vận chuyển thông qua đoạn ống đó tới các điểm ở phía sau. Và lưu lượng ấy sẽ lại đi qua ra tại các nút cuối, khi đó QVC = 0. Lưu lượng cần tính toán của đoạn ống là lưu lượng tại dọc đường ống từ đầu tới cuối. Trường hợp này đại lượng sẽ thay đổi từ QDD → 0.

Đại lượng QN được tính bằng công thức:

QN = 0.5 x ∑QDD + QTTR

Tóm lại lưu lượng nước chảy qua của các phần ống là tổng của lưu lượng của các đoạn ống liền kề sau nó và lưu lượng 2 đầu nút của phần cuối đoạn ống cần tính toán. Ta có công thức như sau:

QTT(A) = QVC + QN(B)

Chiều sau dòng chảy qua cầu tính như thế nào

Với vận tốc nước mặc định là 0.7m/s, áp dụng các công thức trên, ta có bảng tra lưu lượng dòng chảy qua các loại ống với các đường kính ∅ phổ biến trên thị trường.