Calcola la portata attraverso un orifizio.
Un diaframma di misura è una restrizione calibrata che misura la portata dalla perdita di pressione ai suoi capi. Questo calcolatore risolve la portata da pressione differenziale, coefficiente di efflusso e area dell'orifizio utilizzando la formula di Torricelli/Bernoulli, e il problema inverso del dimensionamento del diametro dell'orifizio dalla portata richiesta. Si applica a orifizi di scarico, restrittori di controllo del livello e diaframmi di misura ISO 5167.
Q = C_d × A × √(2 × g × h) per lo scarico libero per gravità con battente h, oppure Q = C_d × A × √(2 × ΔP / ρ) per il flusso in pressione con ΔP ai capi dell'orifizio. C_d è il coefficiente di efflusso — 0,61 per orifizio a spigolo vivo in tubazione, 0,97 per ugelli ISA, 0,75 per diaframmi concentrici a lastra sottile in flusso di tubazione. L'area A = π × d² / 4 dove d è il diametro dell'orifizio. La relazione a radice quadrata implica che un'accuratezza di portata dell'1% richiede una misura di ΔP accurata al 2%. Il rapporto β = d / D (orifizio/tubazione) cade tipicamente tra 0,2 e 0,7; al di sotto di 0,2 il contributo dell'orifizio è dominante, al di sopra di 0,7 la geometria della tubazione a monte influenza C_d.
Un ingegnere di processo che stima il tempo di svuotamento di un serbatoio da 3 m di battente fino a vuoto integra la formula di Torricelli nel livello, utilizzando C_d = 0,61 per un orifizio a spigolo vivo da 50 mm, e ottiene 4,2 ore di tempo totale di svuotamento.
Un tecnico di strumentazione che dimensiona un diaframma ISO 5167 per 100 m³/h di acqua a 4 bar sceglie β = 0,4 e conferma che la differenziale calibrata è 250 mbar — entro il campo del trasmettitore di pressione differenziale.
Un progettista di impianti pneumatici aggiunge un restrittore da 1,5 mm per l'avvio graduale di un bloccaggio; il calcolatore fornisce 12 l/min di portata d'aria a 4 bar di ingresso, corrispondente al tempo di salita desiderato dell'attuatore di 0,8 secondi.
Orifizio a spigolo vivo in tubazione: 0,61. Ugello di misura ISA: 0,97. Venturi: 0,98. Orifizio di serbatoio a scarico libero (ingresso arrotondato): 0,95. Verificare sempre lo standard geometrico prima di scegliere.
I liquidi sono praticamente incomprimibili, quindi Q = C_d × A × √(2gh) si applica direttamente. Il flusso di gas con perdita di pressione superiore al 50% è sonico e richiede la correzione per flusso critico. Utilizzare la formula per gas con il fattore di espansione Y per ΔP/P > 0,1.
Sì. Il C_d nelle piastre ISO 5167 dipende da β = d/D. I progettisti garantiscono almeno 20D di tubazione rettilinea a monte e 5D a valle affinché il profilo di velocità sia completamente sviluppato.