题目

自来水流量公式,
自来水管内径是50毫米,自来水压1.5公斤/平方厘米.出口是大气压(即直放),问一个小时要放掉多少吨自来水?

提问时间：2020-11-14

答案

1、流速计算：
按照伯努利方程,假设条件为水平管,管口为大气压.
则p1+ρ1gz1+(1/2)*ρ1v1^2=p2+ρ2gz2+(1/2)*ρ2v2^2
式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；z 为铅垂高度；g为重力加速度.上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρgz和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒.
由于ρ1gz1=ρ2gz2；v1=0；p2=0.1MPa；ρ2为水的密度=1000kg/m3；p1=0.25MPa(管道内的绝对压力,加上大气压力）；
公式化简为：p1=p2+(1/2)*ρ2v2^2
按照已知条件计算得出v2=1.732m/s
这是管道敞口端的计算流速,实际中不会有这么高,因为管道敞口端压力不一定是大气压.
2、流量计算：
Q=ρ.s.v2=1000*3.14/4*0.05*0.05*1.732=3.4kg/s
每小时的出水量=3.4*3600/1000=12.24（吨）