Kalkulator Aliran Orifis | HydraulicCalc

Hitung laju aliran melalui orifis.

Pelat orifis adalah pembatasan terkalibrasi yang mengukur laju aliran dari penurunan tekanan di seluruhnya. Kalkulator ini menghitung aliran dari tekanan diferensial, koefisien discharge, dan luas orifis menggunakan bentuk Torricelli/Bernoulli, dan masalah invers penentuan ukuran diameter orifis dari aliran yang diperlukan. Berlaku untuk orifis drain, pembatas kontrol level, dan pelat orifis pengukuran aliran ISO 5167.

Cara kerja

Q = C_d × A × √(2 × g × h) untuk discharge bebas di bawah head gravitasi h, atau Q = C_d × A × √(2 × ΔP / ρ) untuk aliran berbasis tekanan dengan ΔP di seluruh orifis. C_d adalah koefisien discharge — 0,61 untuk orifis tepi tajam dalam pipa, 0,97 untuk nosel ISA, 0,75 untuk orifis pelat tipis konsentris dalam aliran pipa. Luas A = π × d² / 4 di mana d adalah diameter orifis. Hubungan akar kuadrat berarti akurasi aliran 1% memerlukan ΔP yang akurat 2%. Rasio β = d / D (orifis terhadap pipa) biasanya berkisar 0,2–0,7; di bawah 0,2 kontribusi orifis mendominasi, di atas 0,7 bentuk pipa hulu membiaskan C_d.

Kasus penggunaan

Penentuan waktu drain tangki

Seorang insinyur proses yang memperkirakan waktu drain bejana dari kedalaman 3 m hingga kosong mengintegrasikan Torricelli di atas level, menggunakan C_d = 0,61 untuk orifis tepi tajam 50 mm, dan mendapatkan total waktu drain 4,2 jam.

Pelat pengukuran aliran

Seorang teknisi instrumentasi yang menentukan ukuran orifis ISO 5167 untuk 100 m³/h air pada 4 bar memilih β = 0,4 dan mengonfirmasi diferensial terkalibrasi adalah 250 mbar — dalam rentang transmitter DP.

Pembatas relief tekanan

Seorang perancang pneumatik menambahkan pembatas 1,5 mm untuk soft-start sebuah klem; kalkulator memberikan aliran udara 12 lpm pada inlet 4 bar, sesuai dengan waktu naik aktuator yang diinginkan 0,8 detik.

Pertanyaan umum

Koefisien discharge apa yang harus saya gunakan?

Orifis tepi tajam dalam pipa: 0,61. Nosel aliran ISA: 0,97. Venturi: 0,98. Orifis tangki discharge bebas (masuk bulat): 0,95. Selalu periksa standar geometri sebelum memilih.

Mengapa rumusnya berbeda untuk cairan vs gas?

Cairan hampir tidak dapat dimampatkan, sehingga Q = C_d × A × √(2gh) secara langsung. Aliran gas di atas penurunan tekanan 50% bersifat sonik dan memerlukan koreksi aliran kritis. Gunakan rumus gas dengan faktor ekspansibilitas Y untuk ΔP/P > 0,1.

Apakah diameter pipa hulu berpengaruh?

Ya. C_d dalam pelat ISO 5167 bergantung pada β = d/D. Perancang memastikan setidaknya 20D pipa lurus di hulu dan 5D di hilir agar profil kecepatan berkembang penuh.