यह कैलकुलेटर क्या करता है
यह टूल टोरिचेली ऑरिफिस सिद्धांत का उपयोग करके खुली होज़ से बाहर निकलने वाले पानी का आयतनिक प्रवाह दर अनुमानित करता है। होज़ का भीतरी व्यास, सप्लाई (गेज) दबाव और डिस्चार्ज गुणांक देने पर यह प्रवाह को लीटर प्रति मिनट और US गैलन प्रति मिनट में बताता है, साथ ही निकास वेग और खुलने का क्षेत्रफल भी देता है। यह सिंचाई की योजना बनाने, आग बुझाने के अनुमान, पंप का आकार तय करने और स्विमिंग पूल खाली करने में काम आता है।
इसका उपयोग कैसे करें
होज़ का भीतरी व्यास मिलीमीटर में, सप्लाई दबाव बार (bar) में और डिस्चार्ज गुणांक (Cd) दर्ज करें। एक तीखे किनारे वाले ऑरिफिस का मान लगभग 0.62 होता है, चिकनी गोल नोज़ल का मान 0.8–0.98 तक पहुँचता है, और आम बगीचे की होज़ के सिरे का मान करीब 0.6–0.8 के बीच रहता है। अनुमानित प्रवाह देखने के लिए calculate दबाएँ।
फ़ॉर्मूला समझें
प्रवाह दर \(Q = \text{C}_d \times A \times \sqrt{2P/\rho}\) होती है। यहाँ \(A\) वर्ग मीटर में अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल \(\pi \times d^2/4\) है, \(P\) बार से पास्कल में बदला गया दबाव है (\(1\ \text{bar} = 100{,}000\ \text{Pa}\)), और \(\rho\) पानी का घनत्व (\(1000\ \text{kg/m}^3\)) है। वर्गमूल वाला हिस्सा आदर्श टोरिचेली वेग दर्शाता है, और \(\text{C}_d\) खुलने में होने वाले वास्तविक नुकसान को ध्यान में रखता है।
$$Q = \text{C}_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2\,P}{\rho}} \times 60000$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} A &= \frac{\pi}{4}\left(\frac{\text{Diameter (mm)}}{1000}\right)^{2} \\ P &= \text{Pressure (bar)} \times 10^{5} \\ \rho &= 1000\ \text{kg/m}^3 \end{aligned} \right.$$
हल किया हुआ उदाहरण
13 mm होज़ के लिए 3 bar दबाव और Cd 0.62 पर:
$$A = \pi \times 0.013^2 / 4 = 1.32732\times 10^{-4}\ \text{m}^2$$ $$v = \sqrt{2 \times 300000 / 1000} = 24.495\ \text{m/s}$$ $$Q = 0.62 \times 1.32732\times 10^{-4} \times 24.495 = 2.0158\times 10^{-3}\ \text{m}^3/\text{s}$$यानी लगभग 120.95 लीटर प्रति मिनट।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
क्या यह बिल्कुल सटीक है? नहीं। यह एक आदर्शीकृत अनुमान है। वास्तविक प्रवाह होज़ की लंबाई में होने वाले घर्षण, फिटिंग्स और ऊँचाई के अंतर से कम हो जाता है, जिन्हें यह सरल ऑरिफिस मॉडल नज़रअंदाज़ कर देता है।
मुझे कौन-सा दबाव इस्तेमाल करना चाहिए? होज़ के आउटलेट पर उपलब्ध गेज दबाव का उपयोग करें। मेन सप्लाई का दबाव आमतौर पर 2–6 bar होता है, पर लंबी या पतली होज़ के साथ यह दबाव घटता जाता है।
Cd इतना ज़रूरी क्यों है? Cd सीधे परिणाम को प्रभावित करता है, इसलिए समान दबाव और व्यास पर एक नोज़ल (ऊँ␞ Cd) किसी तीखे खुलने (कम Cd) की तुलना में कहीं अधिक पानी बहाता है।
