Debiden Hıza Dönüştürücü nedir?
Bu araç, dairesel bir borudan geçen hacimsel debiyi (Q) ortalama akışkan hızına (v) dönüştürür. Tesisat, iklimlendirme (HVAC), sulama ve proses mühendisliğinde, bir borudaki akış hızının önerilen sınırlar içinde olup olmadığını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır (su besleme hatlarında genellikle 1–3 m/s arası kabul edilir). Hesaplayıcı evrenseldir; tutarlı birim sistemi kullanıldığı sürece her sıvı ya da gaz için çalışır.
Nasıl kullanılır?
Önce hacimsel debiyi girin ve birimini seçin (m³/s, m³/h, L/s, L/min veya ABD GPM). Ardından borunun iç çapını girip mm, cm, m ya da inç birimlerinden birini belirleyin. Dönüştürücü tüm değerleri SI birimlerine indirger, dairesel kesit alanını hesaplar ve ortalama hızı hem metre/saniye hem de feet/saniye cinsinden verir.
Formülün açıklaması
Süreklilik denklemine göre debi, hız ile alanın çarpımına eşittir: \(Q = v \cdot A\). Yuvarlak bir boruda kesit alanı \(A = \frac{\pi D^{2}}{4}\) olup burada D iç çaptır. Bu eşitliği yeniden düzenlersek $$v = \frac{Q}{\frac{\pi}{4}\,D^{2}}$$ elde edilir. Alan, çapın karesiyle büyüdüğünden, aynı debide çapı iki katına çıkarmak hızı dörtte birine düşürür.
Örnek hesaplama
Diyelim ki 100 mm (0,1 m) çapındaki bir borudan \(Q = 0{,}05 \ \text{m}^3/\text{s}\) akıyor. Kesit alanı $$A = \pi \times \frac{0{,}1^{2}}{4} = 0{,}0078539816 \ \text{m}^2$$ olur. Hız ise $$v = \frac{0{,}05}{0{,}0078539816} = 6{,}366 \ \text{m/s}$$ çıkar. Bu, su için oldukça yüksek bir hızdır; daha geniş bir boru kullanmak hızı düşürür.
Sıkça sorulan sorular
İç çapı mı yoksa dış çapı mı kullanmalıyım? Her zaman iç çapı (et içi çap) kullanın; çünkü akışın gerçekte gerçekleştiği alan budur.
Bu, ortalama hız mı yoksa en yüksek hız mı? Kesit alanına göre ortalama hızdır. Laminer akışta borunun merkezindeki yerel en yüksek hız daha fazladır.
Gazlar için de geçerli mi? Evet; ilgilenilen koşullarda gaz yaklaşık olarak sıkıştırılamaz kabul edildiği sürece geçerlidir. Sıkıştırılabilir yüksek hızlı akışlarda yoğunluk değişimleri de hesaba katılmalıdır.
