Tlak vodní hladiny je statický tlak způsobený hmotností vody pouze kvůli její výšce nad bodem měření. Tlak na dně jezera o výšce 40 stop nebo 40 stop vysoké tenké trubice by byl stejný, protože se jedná pouze o výšku. Hodnota může být vyjádřena jako tlak sloupce na libru na čtvereční palec (psi) nebo palce vody (v. W.C. nebo in H2O), nebo metrická. Tento základní výpočet se široce používá k řešení mnoha různých praktických problémů týkajících se vody a jiných kapalin o známé hustotě.
Tento výpočet lze použít k výpočtu výšky vody ve věži, aniž by se šplhala.Základní výpočty
Potápěči si mohou přečíst hloubku pomocí zařízení, která měří tlak hlavy.Změřte výšku nebo hloubku vody nad požadovaným měřicím bodem v palcích nebo stopách.
Tlak hlavy ze stovek stop hloubky za hrází pohání mocné generátory pod nimi.Vydělte hloubku v palcích 27,71 palce / psi nebo hloubku v stopách 2,31 stop / psi, což jsou anglické převodní koeficienty jednotky. Výsledkem je tlak vodní hladiny vyjádřený v psi.
Krok 3
Pomocí výpočtu můžete vyřešit praktický problém. Příkladem by byla výška vody měřená 150 metrů v městské vodní věži. Rozdělili byste 150 stop o 2,31, abyste získali hodnotu statického tlaku na úrovni země asi 65 psi. Ukázalo se, že tento tlak je ideální pro vodárenské společnosti dodávající domácí vodu za konstantního tlaku za předpokladu, že jde o rovinatý terén.
Související výpočty
Znalost tlaku ve spodní části umožňuje vypočítat výšku vody nahoře.Místo toho použijte pro výpočet výšky vody stejný základní výpočet. Hloubku vody můžete například určit na základě odečtu tlaku. Ve výše uvedeném příkladu by mít přesný manometr v dolním potrubí nádrže v úrovni země umožnil vypočítat výšku vody nad zemí bez měření pásky. To vám ušetří dlouhé stoupání nahoru a zpět a kontrolu hladiny vody pokaždé. Pokud manometr ukazuje hodnotu 65 psi, pak vynásobte 65 x 2,31 stop / psi, abyste dostali 150 stop výšky vody nad zemí.
Při čerpání vody do horního patra je třeba vždy brát v úvahu ztráty hlavy.Použijte výpočet tlaku vodní hlavy na výpočet ztráty hlavy. Pokud musíte čerpat vodu do pátého patra činžovního domu a chcete-li mít cestující k dispozici tlak vody 45 psi, můžete stanovit minimální požadovaný tlak čerpadla na úrovni terénu. Pokud je páté patro vysoké 55 stop, pak vydělte 55 stop 2,31 stop / psi, abyste určili ztrátu hlavy při tlačení vody do pěti podlaží. Tím se získá 23,81 psi, který se musí poté přidat k minimálnímu použitelnému tlaku vody pro obyvatele 45 psi, pro minimální požadovaný tlak 68,80 psi. Přidání 20% bezpečnostní meze by určilo, že čerpadlo s výstupním tlakem asi 80 až 85 psi by fungovalo dobře.
Krok 3
Změňte hustotu pro použití výpočtu pro jiné kapaliny. V příkladu vodárenské věže, tentokrát s mořskou vodou, by vytvoření stejného tlaku 65 psi na dně věže vyžadovalo pouze 150 děleno 1,03 (hustota mořské vody) nebo 145 stop. , protože mořská voda je hustější než sladká voda. Naopak, potápěč s hlubokým mořem sestupující na 145 stop by v této hloubce zažil větší tlak o 65 psi než na hladinu moře, což je více než čtyřnásobek tlaku, jaký by na povrch zažili.
