PSI से GPM कैलकुलेटर क्या है?
यह कैलकुलेटर किसी गोल ऑरिफिस (छेद) से गुज़रने वाले पानी की आयतन प्रवाह दर का अनुमान गैलन प्रति मिनट (GPM) में लगाता है। इसके लिए यह ऊपरी दबाव को पाउंड प्रति वर्ग इंच (PSI) में, छेद के व्यास और डिस्चार्ज गुणांक का उपयोग करता है। ध्यान दें कि PSI और GPM अमेरिकी (US) मापन इकाइयाँ हैं — भारत में आमतौर पर बार, kg/cm² और लीटर प्रति मिनट (LPM) का प्रयोग होता है। यह फॉर्मूला अग्निशमन (fire protection), सिंचाई, प्लंबिंग और हाइड्रोलिक सिस्टम डिज़ाइन में बहुतायत से काम आता है, जहाँ यह जानना ज़रूरी होता है कि दबाव के कारण किसी नोज़ल या छेद से कितना पानी बहेगा।
इसका उपयोग कैसे करें
तीन मान भरें: पानी का दबाव (PSI), ऑरिफिस का व्यास इंच में, और डिस्चार्ज गुणांक (Cd)। डिस्चार्ज गुणांक छेद पर होने वाली ऊर्जा हानि और प्रवाह के सिकुड़ने को दर्शाता है — एक चिकनी, गोलाकार नोज़ल का मान लगभग 0.97–0.99 होता है, जबकि तेज़ धार वाले ऑरिफिस के लिए यह लगभग 0.62 के करीब रहता है। अनुमानित प्रवाह दर देखने के लिए "calculate" पर क्लिक करें।
फॉर्मूला समझें
मानक ऑरिफिस प्रवाह समीकरण इस प्रकार है:
$$\text{GPM} = 29.84 \times \text{C}_{d} \times d^{2} \times \sqrt{\text{PSI}}$$
यहाँ 29.84 एक इकाई स्थिरांक है जो गुरुत्व, द्रव घनत्व और US इकाइयों के रूपांतरण कारकों को एक साथ जोड़ता है; \(\text{C}_{d}\) विमारहित (dimensionless) डिस्चार्ज गुणांक है; \(d\) ऑरिफिस का व्यास इंच में है; और PSI अंतर दबाव (differential pressure) है। प्रवाह व्यास के वर्ग और दबाव के वर्गमूल के अनुपात में बढ़ता है — यानी दबाव दोगुना करने पर प्रवाह केवल लगभग 41% बढ़ता है, जबकि व्यास दोगुना करने पर यह चार गुना हो जाता है।
हल किया गया उदाहरण
मान लीजिए 40 PSI दबाव पर पानी एक 0.5-इंच ऑरिफिस से बहता है और डिस्चार्ज गुणांक 0.97 है। तब $$\text{GPM} = 29.84 \times 0.97 \times 0.5^{2} \times \sqrt{40} = 29.84 \times 0.97 \times 0.25 \times 6.3246 \approx 45.76 \text{ GPM}$$
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
मुझे कौन सा डिस्चार्ज गुणांक इस्तेमाल करना चाहिए? चिकनी नोज़ल के लिए ~0.97, सामान्य छोटी ट्यूब के लिए ~0.80, और तेज़ धार वाले ऑरिफिस के लिए ~0.62 का प्रयोग करें।
क्या यह किसी भी तरल पदार्थ के लिए काम करता है? 29.84 स्थिरांक मानक स्थितियों में पानी के लिए माना गया है। अन्य द्रवों के लिए घनत्व और श्यानता (viscosity) अलग होने के कारण परिणाम केवल अनुमानित रहेगा।
प्रवाह दबाव के वर्गमूल के अनुपात में क्यों होता है? बर्नौली के सिद्धांत (Bernoulli's principle) के अनुसार दबाव वेग में बदलता है, जहाँ वेग दबाव हेड के वर्गमूल के अनुपात में होता है।
