Công Cụ Đổi Cột Áp Sang Áp Suất Là Gì?
Công cụ này chuyển đổi cột áp — chiều cao thẳng đứng của cột chất lỏng — sang áp suất. Trong thực tế, kỹ sư, thợ vận hành bơm và thợ ống nước thường dùng cột áp và áp suất thay thế cho nhau, nhưng để quy đổi giữa hai đại lượng này bạn cần biết khối lượng riêng của chất lỏng. Chỉ cần nhập giá trị cột áp theo mét hoặc feet, chọn tỷ trọng của chất lỏng, bạn sẽ nhận được áp suất tương đương tính bằng psi, kPa, bar và Pascal.
Cách Sử Dụng
1. Nhập chiều cao cột áp. 2. Chọn đơn vị (mét hoặc feet). 3. Đặt tỷ trọng của chất lỏng — nước là 1.0, nước biển khoảng 1.025, dầu diesel xấp xỉ 0.85. Công cụ sẽ tính áp suất tại đáy cột chất lỏng đó. Phép tính áp dụng cho mọi chất lỏng, miễn là bạn nhập đúng tỷ trọng.
Giải Thích Công Thức
Áp suất thủy tĩnh được tính theo công thức $$P = \rho \cdot g \cdot H$$ trong đó \(\rho\) (rho) là khối lượng riêng của chất lỏng tính bằng kg/m³, \(g\) là gia tốc trọng trường (\(9.80665 \text{ m/s}^2\)), và \(H\) là cột áp tính bằng mét. Nước ngọt có \(\rho = 1000 \text{ kg/m}^3\); nhân với tỷ trọng sẽ ra khối lượng riêng của bất kỳ chất lỏng nào. Kết quả tính bằng Pascal sau đó được quy đổi sang các đơn vị khác (\(1 \text{ psi} = 6894.757 \text{ Pa}\), \(1 \text{ bar} = 100{,}000 \text{ Pa}\)). $$\text{P}_{\text{psi}} = \frac{1000 \times \text{SG} \times 9.80665 \times \text{Head (m)}}{6894.757}$$ $$\text{P}_{\text{psi}} = \frac{1000 \times \text{SG} \times 9.80665 \times \left(\text{Head (ft)} \times 0.3048\right)}{6894.757}$$
Ví Dụ Minh Họa
Với cột áp nước cao 10 mét (tỷ trọng = 1.0): $$P = 1000 \times 9.80665 \times 10 = 98{,}066{,}5 \text{ Pa} = 98{,}07 \text{ kPa} = 0{,}981 \text{ bar} = 14{,}22 \text{ psi}$$ Một mẹo nhẩm nhanh: khoảng 2,31 feet cột nước tương đương 1 psi.
Câu Hỏi Thường Gặp
Loại chất lỏng có ảnh hưởng không? Có. Chất lỏng càng đặc thì tạo ra áp suất càng lớn với cùng một cột áp, đó là lý do tỷ trọng là một thông số đầu vào.
Tại sao dùng cột áp thay vì áp suất? Đường đặc tính bơm thường được cho theo cột áp vì cột áp không phụ thuộc vào loại chất lỏng được bơm, giúp thông số định mức mang tính phổ quát.
Đường kính ống có liên quan không? Không. Áp suất tĩnh từ cột chất lỏng chỉ phụ thuộc vào chiều cao, khối lượng riêng và trọng lực — không phụ thuộc vào tiết diện ống.
