| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | AA | AB | AC | AD | AE | AF | AG | AH | AI | AJ | AK | AL | AM | |
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1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Part A | Part B | Part C | Part D | Part E | Part F | |||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Q | 3.387 | ft3/s | γ | 62.4 | lb/ft^3 | diameter ratio | d/D | 0.5 | E | 200 | Gpa | 4177086847 | lb/ft^2 | Force from water on gate | L | 5 | ft | |||||||||||||||||||||
4 | S | 0.00015 | μ | 0.0000235 | lb*s/ft^2 | Nozzle Diameter | d | 0.33255 | ft | Eo | 316000 | psi | 45504000 | lb/ft^2 | d(gate) | 10 | in | 0.8333333333 | ft | B | 1 | ft | |||||||||||||||||
5 | n | 0.05 | Pipe cross setion area | A | 0.3472 | ft^2 | Nozzle Area | A(n) | 0.08685679215 | ft^2 | δ | 0.0268 | ft | θ | 30 | deg | 0.5235987756 | CD | 1.6 | ||||||||||||||||||||
6 | Flow Area | A | 148 | ft^2 | ρ | 1.94 | Slug/ft^3 | A(gate) | 0.5454153912 | Friction Factor | μ | 0.6 | |||||||||||||||||||||||||||
7 | Wetted Perimeter | WP | 48.97 | ft | ε | 0.00015 | ft | Pressure Drop | Water Hammer Max Pressure | ||||||||||||||||||||||||||||||
8 | Pipe Diameter | D | 0.6651 | ft | ΔP=(γ/2g)(V1/C)^2((A1/A2)^2-1) | ΔP | 1423.581903 | lb/ft^2 | ΔP=ρ*C*V | ΔP | 176277.556 | lb/ft^2 | hc=h(hinge)+x | hc | 3.375 | ft | Drag Force | ||||||||||||||||||||||
9 | Hydraulic Radius | Δz | 40 | ft | Discharge Coefficient | C | 0.985 | C=sqrt(Eo/ρ)/sqrt(EoD/Eδ) | C | 9314.505652 | h(hinge) | 38 | in | 3.166666667 | ft | FD=CD(ρV^2/2)A | FD | 4.516766679 | lb | ||||||||||||||||||||
10 | R=A/WP | R | 3.022258526 | ft | Re | 536000 | x=sin(θ)(d(gate)/(2) | x | 0.2083333333 | ft | A | 5 | ft^2 | ||||||||||||||||||||||||||
11 | Pump exit Pressure | P(max)=ΔP+P(op) | P(max) | 184828.3658 | lb/ft^2 | F=γ*hc*A | F | 114.8644814 | lb | V=Q/A | V(channel) | 0.7629269701 | ft/s | ||||||||||||||||||||||||||
12 | Conveyance | h(pipe)=f(L/D)(V^2/2g) | h(pipe) | 86.48220743 | ft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 | K=(1.49/n)AR^(2/3) | K | 9219.323487 | L | 2500 | ft | Minimum Wall Thickness | Volume of water displaced | W<FD/μ | W | 7.527944465 | lb | |||||||||||||||||||||||||||
14 | K | 5.3 | V=ρ/W | V | 0.01688946815 | ft^3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
15 | Manning's Equation | V=Q/A | V | 9.755184332 | ft/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
16 | Qin=KS^(1/2) | Qin | 112.9131916 | ft3/s | f | 0.01557 | E | 1 | Buoy Size | ||||||||||||||||||||||||||||||
17 | g | 32.2 | ft/s^2 | Y | 0.4 | D=(6V/pi)^(1/3) | D(buoy) | 0.3183262481 | ft | 3.819914977 | in | ||||||||||||||||||||||||||||
18 | Suction flow rate compared to Channel Flow | h(elbows)=2*h(elbow) | h(elbows) | 1.24 | ft | S | 2880000 | lb/ft^2 | |||||||||||||||||||||||||||||||
19 | h(valve) | 7.83 | ft | t | 0.02080775273 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
20 | Qin/Qout | % of flow | 3.00% | h(exit) | 1.48 | ft | |||||||||||||||||||||||||||||||||
21 | energy loss total | hL | 97.03220743 | ft | Cavitation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
22 | P(saturated) | P(sat) | -14.4 | psig | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
23 | P1=γ(Δz+hL) | P1 | 8550.809744 | lb/ft^2 | hA | 147.53 | ft | ||||||||||||||||||||||||||||||||
24 | Suction Pressure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 | Elbow 1 Reaction Forces | P(suct)=γ(P2/γ-hA) | P(suct) | -655.0622562 | lb/ft^2 | -4.549043446 | psig | ||||||||||||||||||||||||||||||||
26 | Rx1=P1*A1-ρ(Q^2/A2) | Rx1 | 2904.741973 | lb | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
27 | Ry1=ρ(Q^2/A2)+P2A2 | Ry1 | 3032.940313 | lb | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
28 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29 | Elbow 1 Reaction Forces | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
30 | Rx2=ρ(Q^2/A2) | Rx2 | 64.0991701 | lb | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
31 | Ry2=P1*A1-ρ(Q^2/A2) | Ry2 | 2904.741973 | lb | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
32 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
33 | Total Reaction | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
34 | Fx | 2840.642803 | lb | Left | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
35 | Fy | 1555.7217 | lb | down | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
36 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
37 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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