Velocità di uscita ugello
Stimi a che velocità il liquido esce dall'apertura di un serbatoio: con 5 m di carica, Torricelli dà circa 9,90 m/s. Aggiunga un coefficiente di velocità come 0,97 per vedere il getto reale, un po' più lento, accanto a quello ideale. Gratis nel Suo browser.
- Gratis
- Funziona nel suo browser
- Senza registrazione
- I suoi dati restano sul dispositivo
Esegui gratis nel browser
Esempio risolto
- Altezza di carico
- 5
- Gravità
- 9,80665
- Coefficiente di velocità
- 1
- Velocità di uscita ideale
- 9,9028531242
- Velocità di uscita
- 9,9028531242
Gli scarichi di serbatoi, gli ugelli di manichetta e gli orifizi di laboratorio richiedono una prima stima di quanto rapidamente il liquido esca da un’apertura sotto una carica di superficie libera nota. Il teorema di Torricelli fornisce quella velocità ideale senza un modello CFD completo: la velocità di uscita è la radice quadrata del doppio della gravità per la carica, la stessa velocità che una goccia in caduta libera raggiungerebbe dopo aver percorso la distanza h. Questo calcolatore di velocità di uscita ugello accetta la carica a monte, l’accelerazione gravitazionale opzionale e un coefficiente di velocità Cv opzionale, quindi restituisce sia la velocità ideale di Torricelli sia quella corretta con Cv in unità coerenti di lunghezza per tempo. Gli studenti verificano i compiti rispetto alle idealizzazioni del testo; gli ingegneri di impianto dimensionano scarichi di sfogo e getti di taratura prima di applicare i coefficienti di portata.
Il teorema di Torricelli e il significato della velocità ideale di uscita
Il teorema di Torricelli è il bilancio energetico di un liquido incomprimibile e non viscoso che lascia una piccola apertura sotto una superficie libera aperta alla stessa pressione ambiente. Lungo una linea di corrente dalla superficie libera (quasi stagnante) fino alla vena contracta del getto, la pressione è atmosferica a entrambe le estremità, la quota scende della carica h e l’energia cinetica compare come ½ρv².
Uguagliando le densità di energia meccanica si ottiene che v è la radice quadrata di due g h—la velocità ideale di efflusso o di uscita dell’ugello. Lo stesso risultato segue dall’equazione di Bernoulli quando si trascura la velocità di superficie, le densità si annullano e il getto scarica in atmosfera.
La carica h si misura in verticale dalla superficie libera fino all’asse dell’ugello o dell’orifizio; è una lunghezza, non una pressione manometrica, sebbene Lei possa convertire una carica di pressione nota come p su ρg se il serbatoio è in pressione e desidera ancora la forma equivalente di Torricelli. La gravità g deve corrispondere all’unità di lunghezza di h: usi circa 9.80665 m/s² se h è in metri, oppure 32.174 ft/s² se h è in piedi.
La velocità ideale ignora l’attrito di parete, la velocità di avvicinamento in un serbatoio finito, la riduzione d’area della vena contracta e i profili di getto non uniformi; tali effetti si raggruppano di solito in un coefficiente di velocità Cv vicino a 0.97–0.99 per orifizi a spigolo vivo, o in un coefficiente di portata quando poi calcola la portata volumetrica Q uguale a Cd A √(2gh). Una carica nulla produce correttamente velocità di uscita nulla. Una carica negativa è rifiutata perché non descrive una superficie libera sopra l’apertura.
Quando serve stimare la velocità di uscita
Gli ingegneri di processo e idraulici stimano quanto rapidamente il liquido lasci un ugello di fondo serbatoio, un orifizio laterale o una lancia a spruzzo prima di fissare diametro tubazione, gittata del getto o tempo di riempimento. I progettisti antincendio e di irrigazione confrontano le velocità ideali di Torricelli con le tabelle ugelli convertendo la carica di pressione residua a un idrante o laterale in velocità di getto attesa.
I corsi universitari di meccanica dei fluidi e i generatori di esami necessitano di un oracolo deterministico di √(2gh) che accetti anche un fattore Cv senza che gli studenti codifichino a mano i casi limite in virgola mobile a carica nulla. I siti di contenuti che puntano su calcolatore velocità uscita ugello, calcolatore teorema di Torricelli, velocità orifizio da carica o velocità di efflusso serbatoio beneficiano di uno strumento gratuito dal vivo la cui aritmetica coincide byte per byte con il percorso a pagamento di automazione.
L’input non valido non è fatturato.
Casi d'uso
Stime di scarico serbatoio e getto da orifizio
Calcoli la velocità ideale di uscita dalla carica di superficie libera misurata sopra un ugello di fondo o un orifizio laterale prima di applicare area e Cd alla portata.
Controlli di progetto per ugelli e linee a spruzzo
Converta la carica di pressione residua a un idrante, laterale di irrigazione o lancia di processo in velocità di getto attesa per fogli di gittata e dimensionamento.
Domande frequenti
Come si calcola la velocità di uscita di un ugello dalla carica?
Invii head h non negativo e gravità g opzionale (predefinito 9.80665). La velocità ideale di uscita è √(2gh).
Che cos’è il teorema di Torricelli?
Afferma che la velocità ideale del liquido che lascia un orifizio sotto carica di superficie libera h è √(2gh)—la stessa della velocità d’impatto in caduta libera dall’altezza h—quando si trascurano la velocità di superficie e le perdite.
Quali unità usare per carica e gravità?
Qualsiasi coppia coerente di lunghezza e lunghezza/tempo² (metri con m/s², piedi con ft/s²). La velocità di uscita è allora lunghezza/tempo di quel sistema. Converta Lei stesso la pressione in carica come p/(ρg) se serve.
Quando modificare il coefficiente di velocità Cv?
Lasci Cv a 1 per Torricelli ideale. Usi un Cv misurato o da catalogo (spesso circa 0.97–0.99) per orifizi reali a spigolo vivo quando desidera una velocità di uscita ridotta senza calcolare la portata completa.
Calcola anche la portata?
No, calcola solo la velocità di uscita. Per la portata moltiplichi quella velocità per l'area dell'apertura e per un coefficiente di efflusso. Non segue lo svuotamento del serbatoio nel tempo e non vale per ugelli a gas.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/nozzle-velocity \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"head":5}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/nozzle-velocity", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"head": 5
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/nozzle-velocity",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"head": 5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/nozzle-velocity", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"head":5}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"head":5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/nozzle-velocity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"head": 5
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.nozzle_velocity",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Un input non valido—carica assente, carica negativa, gravità non positiva o Cv fuori intervallo—fallisce con invalid_input e non viene fatturato.
Il teorema di Torricelli e il significato della velocità ideale di uscita
Il calcolatore restituisce ideal_exit_velocity come √(2gh) puro e exit_velocity come Cv volte quel valore, così Lei può confrontare getti ideali da manuale con ugelli reali leggermente ridotti senza due strumenti separati.
Contratto di ingresso, campi di risposta, unità ed errori
Esempio: head cinque con g predefinito dà una velocità di uscita vicina a 9.90 metri al secondo se la carica era in metri—perché √(2 × 9.80665 × 5) è √98.0665. Abbini la velocità di uscita alla propria area di orifizio e al coefficiente di portata se serve la portata volumetrica; questa capacità risolve solo la velocità e non integra lo svuotamento del serbatoio nel tempo né modella ugelli a gas comprimibile. Invii in POST un corpo JSON con head obbligatorio—un numero finito non negativo per l’altezza liquida a monte sopra l’asse dell’ugello o dell’orifizio. Gli alias includono h, liquid_head, water_head, height e orifice_head. La gravità opzionale (alias g, g_accel, gravitational_acceleration) ha valore predefinito 9.80665 e deve essere strettamente positiva se fornita. Il velocity_coefficient opzionale (alias cv, Cv, coefficient_of_velocity, C_v) ha predefinito uno per Torricelli ideale; deve essere positivo e non maggiore di due, coprendo i valori di Cv di ingegneria comuni senza amplificazioni assurde. I campi possono arrivare come numeri JSON o stringhe numeriche. Head assente, valori non finiti, head negativo, gravità non positiva o coefficiente di velocità fuori intervallo falliscono con invalid_input indicando il problema; tali fallimenti non sono fatturati. In caso di successo il corpo ripete head, gravity e velocity_coefficient (arrotondati) e restituisce ideal_exit_velocity uguale alla radice di due g h, exit_velocity uguale a Cv volte quell’ideale, una stringa di formula, method impostato a torricelli e un breve messaggio leggibile.
Dove un’API di velocità di uscita ugello conviene
Poiché l’implementazione è parse pura di livello A, ogni chiamata riuscita costa il prezzo base pubblicato $0.002 senza token di modello né rete in uscita. Mantenga le richieste compatte, fissi il campo exit_velocity arrotondato nei test e otterrà velocità di Torricelli riproducibili per plugin LMS, worker di edge e fogli di impianto senza erigere un solutore idraulico completo.
Casi di integrazione
Compiti e laboratori di meccanica dei fluidi
Verifichi i risultati di Torricelli √(2gh) con Cv opzionale sui problemi da manuale usando lo stesso modulo puro del widget gratuito del browser.
Domande tecniche
Quanto costa il calcolatore di velocità di uscita ugello?
Lo strumento nel browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo prepagato KIT a $0.002 per chiamata riuscita; l’input non valido non è fatturato.