เครื่องคำนวณอัตราการไหล

สูตรอัตราการไหล

อัตราการไหลเชิงปริมาตรคือพื้นที่หน้าตัดของท่อคูณด้วยความเร็วของของไหล:

Q = A · v

สำหรับท่อกลม พื้นที่ได้มาจากเส้นผ่านศูนย์กลาง:

A = π · (d ÷ 2)²

โดยที่:

• Q = อัตราการไหลเชิงปริมาตร (ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที, m³/s)
• A = พื้นที่หน้าตัดของท่อ (ตารางเมตร, m²)
• v = ความเร็วการไหลเฉลี่ย (เมตรต่อวินาที, m/s)
• d = เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ (เมตร, m)
• π ≈ 3.14159

ที่นี่ป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมิลลิเมตร จึงหารด้วย 1000 ก่อนคำนวณพื้นที่ หลักความต่อเนื่อง (A·v คงที่สำหรับของไหลที่อัดตัวไม่ได้) หมายความว่าหากท่อแคบลง ความเร็วต้องเพิ่มขึ้นเพื่อให้ Q เท่าเดิม

ตัวอย่างการคำนวณ

น้ำไหลผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 100 mm ด้วยความเร็ว 2 m/s

• d = 100 mm = 0.1 m ดังนั้นรัศมี r = 0.05 m
• A = π × (0.05)² = π × 0.0025 ≈ 0.007854 m²
• Q = A × v = 0.007854 × 2 ≈ 0.015708 m³/s

แปลงเป็นหน่วยที่ใช้ในชีวิตประจำวัน:

• L/min = 0.015708 × 60000 ≈ 942.5 L/min
• GPM (สหรัฐ) = 0.015708 × 15850.3 ≈ 249.0 GPM

อ้างอิงอย่างรวดเร็ว (ท่อ d = 100 mm)

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• สับสนหน่วย เส้นผ่านศูนย์กลางต้องเป็นรู ภายใน ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกหรือขนาดระบุ ท่อขนาดระบุ “100 mm” มักมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในจริงที่ต่างออกไป และความต่างเล็กน้อยนี้ถูกยกกำลังสอง จึงมีผลมาก
• แกลลอนอังกฤษกับแกลลอนสหรัฐ เครื่องมือนี้ใช้แกลลอน สหรัฐ (1 GPM สหรัฐ ≈ 3.785 L/min) แกลลอนอิมพีเรียลของอังกฤษใหญ่กว่าประมาณ 20% จึงอย่าปนกัน
• ความเร็วเฉลี่ยกับความเร็วสูงสุด ในท่อจริง การไหลจะเร็วกว่าที่กึ่งกลางและช้ากว่าใกล้ผนัง ค่า v ที่คุณป้อนควรเป็นความเร็ว เฉลี่ย ตลอดหน้าตัด
• ป้อนศูนย์หรือเว้นว่าง เส้นผ่านศูนย์กลางหรือความเร็วเท่ากับ 0 ที่นี่จะให้อัตราการไหลเป็น 0 แทนที่จะเป็นข้อผิดพลาด