立方フィート/秒を計算する方法

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著者: John Stephens
作成日: 25 1月 2021
更新日: 17 5月 2024
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立方フィート/秒(cfs)の計算は、水の流れに関連しています。パイプ、川底、または滝の上を流れている可能性があります。ダクトシステムを通過する空気の流れを測定するHVACプロは、結果を1秒あたりの立方フィートで表すこともありますが、1分あたりの立方フィートは、空気の流れを測定するためのより便利な単位です。

測定する空気流量または水流量にかかわらず、流量を測定するには2つの量が必要です。 1つ目は、特定のポイントを通過する空気または水の量です。これは、断面積を測定することで特定できます。 A パイプ、ダクトまたは河床の。 2番目の量は速度です v その時点での空気や水の。これを直接測定する必要があるかもしれませんが、パイプを流れる水の場合、ポアズイユの法則を使用して計算できます。

これらの2つの数量がある場合、すぐに流量を計算できます Q、なぜなら Q = A × v。 1秒あたりの立方フィートで結果を得るには、計算でフィートと秒を使用する必要があります。流量計算機で他の単位を使用した場合、結果をいつでもcfsに変換できますが、手順は複雑になる場合があります。

流量計算ツールの測定エリア

閉じたパイプまたはダクトシステムの流量を測定し、流体またはガスがパイプまたはダクトを満たしている場合、面積を計算するために寸法を測定するだけで済みます。

パイプの場合、直径をフィート単位で測定し、その半分(半径)を取得します r、および式を使用する A =π_r_2.

長方形のダクトの場合、幅を測定します w そしてその高さ h 足でこれらを一緒に掛けます: A = w × h.

河床などの自然の地形の断面積を測定するには、いくつかの近似値を作成する必要があります。たとえば、ベッドは、半径が最深部のベッドの深さに等しい半円形のトラフであると想定できます。を使用して面積を計算する A =π_r_2、その半分を取ります。

CFS計算機の速度の測定

速度の測定はより困難な場合がありますが、常にではありません。たとえば、川底などの開いたコンテナでは、水面上のポイントを選択し、一定のフィート数で区切られた2つの基準ポイントを通過するのにかかる時間を秒単位で選択できます。これにより、1秒あたりのフィート単位の速度が得られます。

これを行うことができれば、毎秒立方フィートで流量を簡単に計算できます。数式に数字を入力するだけです Q = A × v 完了しました。

ポアズイユ法の使用

しかし、閉じたパイプについてはどうすればよいですか?パイプに加圧水が含まれている場合、パイプの2つの異なるポイントで圧力を測定できる限り、ポアズイユの法則を使用して流量を計算できます。 P1 そして P2 平方フィートあたりのポンド(平方インチあたりのポンドではありません)。

必要に応じて、1平方フィートあたり1ポンド(psf)= 0.0069ポンド1平方インチ(psi)を使用して変換します。

また、これらのポイント間のパイプの長さが必要です L フィートとパイプの半径 r フィートで。

また、水の粘度が必要です η 現在の温度で。調べることができます。 1秒あたりのポンドで表現する必要がありますが、通常はセンチポアズで表現します。その場合は、次の係数を使用して変換できます:1センチポアズ= 6.72 x 10-4 1秒あたりのポンド。

これらの量が得られたら、次の式を使用して毎秒立方フィートの流量を見つけます(ポアズイユの法則):

Q = frac {π(P_1- P_2)r ^ 4} {8ηL}