Waterhoofddruk is statische druk die wordt veroorzaakt door het gewicht van water, uitsluitend vanwege de hoogte boven het meetpunt. De druk op de bodem van een 40-voet meer of een 40-voet hoge dunne buis zou identiek zijn, omdat het alleen hoogte betreft. De waarde kan worden uitgedrukt als ponden per vierkante inch (psi) of inches water-kolomdruk (in. W.C. of in. H2O), of metrisch. Deze basisberekening wordt veel gebruikt om veel verschillende praktische problemen met water en andere vloeistoffen met een bekende dichtheid op te lossen.
Deze berekening kan worden gebruikt om de waterhoogte in een toren te berekenen zonder deze te beklimmen.Basisberekeningen
Duikers kunnen hun diepte aflezen met apparaten die de hoofddruk meten.Meet de hoogte of diepte van het water boven het gewenste meetpunt in inches of voet.
Hoofddruk van honderden voet diepte achter een dam drijft de machtige generatoren hieronder.Deel de diepte in inches door 27,71 inch / psi, of de diepte in voet door 2,31-feet / psi, dit zijn de conversiefactoren voor Engelse eenheden. Het resultaat is de waterhoofddruk uitgedrukt in psi.
Stap 3
Gebruik de berekening om een praktisch probleem op te lossen. Een voorbeeld zou een 150 voet gemeten waterhoogte in een gemeentelijke watertoren zijn. U zou 150 voet door 2,31 delen om de waarde van statische druk op grondniveau van ongeveer 65 psi te verkrijgen. Deze druk blijkt ideaal voor waterbedrijven die huishoudelijk water leveren bij constante druk uitgaande van vlak terrein.
Gerelateerde berekeningen
Als u de druk onderaan kent, kunt u de waterhoogte bovenaan berekenen.Gebruik in plaats daarvan dezelfde basisberekening om waterhoogte op te lossen. U kunt bijvoorbeeld de waterdiepte bepalen aan de hand van een manometer. In het bovenstaande voorbeeld zou u met een nauwkeurige manometer in de onderpijp van de tank op grondniveau de hoogte van het water boven de grond zonder een meetlint kunnen berekenen. Dit zou u een lange klim op en terug besparen om het waterniveau elke keer te controleren. Als de manometer 65 psi aangeeft, vermenigvuldig dan 65 met 2,31 voet / psi om 150 voet waterhoogte boven de grond te krijgen.
Hoofdverliezen moeten altijd worden overwogen bij het pompen van water naar de bovenste verdieping.Pas de waterhoofddrukberekening toe op een hoofdverliesberekening. Als u water naar de vijfde verdieping van een appartementengebouw moet pompen en 45-psi waterdruk beschikbaar wilt hebben voor de bewoners, kunt u de vereiste minimale pompdruk op grondniveau bepalen. Als de vijfde verdieping 55 voet hoog is, deel dan 55 voet door 2,31 voet / psi om het hoofdverlies te bepalen door het water vijf verdiepingen omhoog te duwen. Dit levert 23,81 psi op, dat vervolgens moet worden opgeteld bij de minimale bruikbare waterdruk voor de inzittenden van 45 psi, voor een minimaal vereiste druk van 68,80 psi. Het toevoegen van een veiligheidsmarge van 20 procent zou bepalen dat een pomp met een uitlaatdruk van ongeveer 80 tot 85 psi prima zou werken.
Stap 3
Varieer de dichtheid om de berekening voor andere vloeistoffen te gebruiken. In het voorbeeld van de watertoren, dit keer met zeewater, zou er slechts 150 gedeeld door 1,03 (de dichtheid van zeewater) of 145 voet nodig zijn om dezelfde 65 psi-druk op de bodem van de toren te creëren , omdat zeewater dichter is dan zoet water. Omgekeerd zou een diepzeeduiker die afdaalt naar 145 voet een druk van 65 psi op die diepte ervaren dan op zeeniveau, wat meer dan vier keer de druk is die ze aan de oppervlakte zouden ervaren.
