ما هي حاسبة معدل التدفق GPM؟
تحسب هذه الأداة معدل التدفق الحجمي داخل أنبوب دائري بوحدة الجالون في الدقيقة (GPM) اعتماداً على سرعة التدفق والقطر الداخلي للأنبوب. وتعتمد على العلاقة المعيارية التي تنص على أن معدل التدفق يساوي حاصل ضرب السرعة في مساحة المقطع العرضي للأنبوب، ثم تحوّل القدم المكعبة في الدقيقة إلى جالونات أمريكية في الدقيقة باستخدام المعامل 448.831. تجدر الإشارة إلى أن الجالون المستخدم هنا هو الجالون الأمريكي، وهو يختلف عن الجالون الإمبراطوري (البريطاني).
طريقة الاستخدام
أدخل سرعة التدفق بوحدة القدم في الثانية (قدم/ثانية)، ثم أدخل القطر الداخلي للأنبوب بالبوصة. تقوم الحاسبة بتحويل القطر إلى أقدام، وتحسب مساحة المقطع العرضي الدائري، ثم تعرض لك معدل التدفق بوحدة GPM إلى جانب قيمة المساحة المستخدمة في الحساب.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي $$\text{GPM} = V \times A \times 448.831$$ حيث تمثل \(V\) السرعة بالقدم/ثانية، وتمثل \(A\) مساحة الأنبوب بالقدم المربعة. وتُحسب المساحة من العلاقة \(A = \pi \times r^{2}\)، حيث \(r\) هو نصف القطر الداخلي بالأقدام. وبما أن القطر يُدخل بالبوصة، فإنه يُقسم على 12 لتحويله إلى أقدام قبل تقسيمه على اثنين. أما الثابت 448.831 فيحوّل القدم المكعبة في الدقيقة (قدم³/دقيقة) إلى جالونات أمريكية في الدقيقة، لأن 1 قدم³ = 7.48052 جالون، وهناك 60 ثانية في الدقيقة (\(7.48052 \times 60 = 448.831\)).
مثال محلول
لنفترض أن الماء يتحرك بسرعة 5 قدم/ثانية عبر أنبوب قطره الداخلي بوصتان. يكون نصف القطر = \((2 \div 12) \div 2 = 0.08333\) قدم، وبالتالي تكون المساحة $$A = \pi \times 0.08333^{2} \approx 0.021817 \text{ قدم}^{2}$$ ومن ثمّ: $$\text{GPM} = 5 \times 0.021817 \times 448.831 \approx 48.96 \text{ جالوناً في الدقيقة}$$
الأسئلة الشائعة
هل تصلح هذه الحاسبة لأي سائل؟ نعم. يعتمد الحساب على الأبعاد الهندسية فقط ولا يتأثر بنوع السائل؛ فهو يرتبط بالسرعة وحجم الأنبوب فحسب، ولا علاقة له بكثافة السائل أو لزوجته.
هل القطر المقصود داخلي أم خارجي؟ استخدم القطر الداخلي (الباطني) للأنبوب، لأنه هو المسار الفعلي لمرور السائل. وقد تختلف المقاسات الاسمية للأنابيب عن القطر الداخلي الحقيقي.
ما هي وحدة GPM المستخدمة هنا؟ النتيجة بوحدة الجالون الأمريكي في الدقيقة. وللحصول على القيمة بالجالون الإمبراطوري (البريطاني)، اضرب النتيجة في 0.8327 تقريباً.
