Как пользоваться
- Выберите неизвестную величину в списке «Найти».
- Введите плотность жидкости: 1000 кг/м³ для воды, около 1,225 кг/м³ для воздуха у уровня моря.
- Введите остальные величины: давление в кПа, скорость в м/с, высоту в метрах от любого общего уровня.
- Посмотрите результат, динамические давления и напор.
Формула
P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂, g = 9,80665 м/с². Для каждой неизвестной:
- P₂ = P₁ + ½ρ(v₁² − v₂²) + ρg(h₁ − h₂)
- v₂ = √(v₁² + 2(P₁ − P₂) ÷ ρ + 2g(h₁ − h₂))
- h₂ = h₁ + (P₁ − P₂) ÷ (ρg) + (v₁² − v₂²) ÷ (2g)
и то же с переставленными индексами. Динамическое давление — ½ρv², полный напор — полная удельная энергия, делённая на ρg: высота столба жидкости, которой она равна.
Пример расчёта
Вода течёт по трубе со скоростью 2 м/с при давлении 200 кПа на высоте 0. Дальше труба сужается, скорость растёт до 4 м/с, и сечение на 1 м выше. Давление там:
P₂ = 200 000 + ½ × 1000 × (2² − 4²) + 1000 × 9,80665 × (0 − 1) = 200 000 − 6000 − 9806,65 = 184,193 кПа.
Динамическое давление растёт с 2 до 8 кПа; полное остаётся 202 кПа, напор 20,5983 м.
Советы
- Скорость по сечениям труб: если известна скорость в одном сечении, из неразрывности v₂ = v₁ × S₁ ÷ S₂.
- Высоты относительные. Важна только разность h₁ − h₂, отсчитывайте обе от одного уровня.
- Осторожно с низким давлением. Абсолютное давление не может быть отрицательным, а жидкость закипает (кавитирует), как только давление падает до давления насыщенного пара.