Freeboard est un terme emprunté à l'architecture navale, en se référant à la quantité d'une coque qui ne soit pas submergée. Lorsqu'on se réfère à des tuyaux est l'inverse; freeboard se réfère à la quantité de diamètre intérieur de la canalisation qui n'a pas l'eau courante à travers elle. Freeboard est parmi les nombreux facteurs qui peuvent être utilisés dans les estimations de flux.
Facteurs
Beaucoup de choses peuvent influer sur le volume de l'écoulement dans un tuyau - certains facteurs importants, et certains facteurs mineurs qui peuvent même pas être utilisés dans les estimations. Les principaux facteurs comprennent la taille et la forme du tube, la surface intérieure du tuyau (que ce soit lisse ou rugueuse), et la pente de la conduite. Mise sous pression est un facteur plus important dans les tuyaux fermés, mais dans des canalisations ouvertes pression est limitée au poids de l'eau dans le tuyau. Raccords de tuyaux et d'autres facteurs qui peuvent accélérer ou écoulement lent peut être utilisé, mais sont généralement considérés comme ayant seulement un effet mineur et peut ne pas ajouter beaucoup plus de précision à votre estimation.
débit maximal
Avec une estimation, vous devez commencer avec une ou plusieurs valeurs connues. Un bon endroit pour commencer à estimer les flux de tuyau est le débit maximal possible. Le débit maximal est fonction du volume de la conduite, la pente, ce qui affecte le débit d'écoulement et la surface, ce qui peut créer des frottements. Commencez par calculer le volume. Il existe des formules complexes pour calculer cela. Une autre façon est de calculer le volume, puis tester le débit.
Le volume
Calculer le volume est le même que calculer le volume d'un cylindre, puis en la divisant par moitié, car un tuyau ouvert est semi-circulaire. Le calcul est la hauteur fois pi fois le rayon au carré, puis diviser par moitié. Maintenant, vous pouvez calculer le volume maximum. Testez le flux en laissant tomber quelque chose de très léger dans le tuyau ouvert et chronométrant le temps qu'il faut pour voyager un pied. Maintenant, vous savez le volume approximatif et la vitesse de la conduite au débit maximal - sans franc-bord. Par exemple, si le volume d'un pied linéaire de votre tuyau ouvert est l'un gallon et le tuyau coule à un rythme d'un pied par seconde (à quelque chose de moins que la capacité maximum), vous pouvez estimer le débit maximal d'être un gallon par seconde.
La Coupe transversale
Si vous avez été d'estimer le volume d'eau qui coule à travers un canal carré, chaque pouce de profondeur supplémentaire aurait le même volume. Dans un tuyau rond, chaque pouce supplémentaire de profondeur a incrémentielle plus de volume en raison de sa dimension devient plus large à l'approche du point de la conduite la plus large - du centre dans un tuyau rond ou le sommet dans un tube demi-tour. Si vous connaissez le volume d'écoulement à la moitié de la franc-bord de la conduite, vous pouvez extrapoler le flux à chaque incrément de franc-bord. Pour ce faire, estimer le volume en imaginant la section transversale de l'eau dans le tuyau partiellement plein est un triangle, pas une forme de D vers le bas. Tournez le D en V et se connecter en haut de page. Maintenant, multipliez la largeur de la membrure supérieure (la largeur de l'eau) fois la profondeur de l'eau, le temps de 12 pouces que vous avez fait pour mesurer le volume du cylindre. Cela vous donnera le volume d'un rectangle qui, si l'on divise en deux, vous donnera le volume d'un triangle extrudé la largeur et la hauteur de votre tube partiellement rempli. Maintenant, le volume calculé par seconde en utilisant la vitesse de votre essai d'écoulement. Pour plus de précision, d'augmenter ce volume par un facteur de 10 pour cent depuis un V détient moins de volume d'un D. Avec cette valeur, à tout point de franc-bord donnent, en plus de l'écoulement à zéro franc-bord franc-bord et complète (qui est égal à zéro) , vous pouvez extrapoler une estimation du débit par pouce de franc-bord.