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パイプの一般的な問題は腐食です。時間の経過とともに、パイプの腐食により穴が開いて、漏れが発生する可能性があります。穴を通る流体の流れの計算は、流体の流速、パイプ内の圧力、流体の密度などの多くの変数のために困難な場合がありますが、決して落胆しないでください。簡単な一連の手順に従って、必要な答えを見つけることができます。
ステップ1：パイプの測定値を収集する
測定値を取得します：パイプの穴の直径（D）と穴の上の流体の表面の高さ（h）。すべての測定値が同じ標準ユニット内にあることを確認してください。たとえば、1インチ= 0.0254メートルなので、インチを使用する場合は、測定値をメートル単位に変換します。
ステップ2：断面積を決定する
穴の断面積を計算します（A）。半径を得るために、穴の直径を半分に分けます。式A =πrを使用します2 （半径の2乗）。結果は平方長の単位になります。
ステップ3：流体速度を見つける
流体速度（v）がまだ提供されていない場合は、ベルヌーイ方程式を使用して見つけます。パイプ内の流体圧力が一定の場合（つまり、流れが安定している場合）、流体はv =√2_g_hの速度でパイプの穴から出ます。ここで、gは重力による加速度、9.8 m / s2.
ステップ4：流体体積流量（フラックス）を見つける
穴の断面積に流体速度を掛けて、流体の体積流量（Q）を求めます。Q = A * vこれは、1秒あたりの立方メートルで穴を出る流体の体積になります。
サンプル計算
数字の例を見てみましょう。水が1.7 m / sの速度で穴を離れ、穴の直径がd = 1インチ= 1 * 0.0254 = 0.0254メートルの場合、一定圧力でパイプの穴を通る流体の流れを計算します。
まず、穴の断面積を見つけます：A = 3.14 *（0.0254 / 2）^ 2 = 0.00051 m ^ 2。圧力は一定で、穴を通過する水の速度は1.7 m / sであるため、ステップ4の式を使用して、穴から出る水の量を求めます。Q= 0.00051 m ^ 2 * 1.7 m / s = 0.000867 m ^ 3 / s。
1立方メートル= 61,024立方インチなので、Q = 0.000867m ^ 3 / s * 61,024 = 52.9インチ^ 3 / sです。したがって、1秒あたり52.9立方インチの水がパイプに穴を残します。