我正在尝试设计一种采用廉价材料作为第一个原型的水阀。 来自PVC管（1）的水流到达阀体并通过铝格栅（3）到达水箱。当水位上升时，推动浮子在点（2）处关闭进水口。 enter image description here
如何计算停止水流所需的浮力？而且，浮子的质量是多少？ 让我们回到基础;在这里，我提出了我一直在做的问题和一些数学，我想你的意见：
请注意我不是流体机械专家。
当我打开花园软管时，PVC管道开始填充，因此根据这种情况：
P1 +ρgh_1+（v ^1ρ）/ 2 = P2 +ρgh_2+（v ^2ρ）/ 2
如果我以P1的高度为参考，h = 0，PVC管和花园软管的直径相同（25 mm），那些点的水流速度等于：
P1 = P2 +ρgh_2
因此，如果花园水管压力为49 Kpa：
49000 kg /（m s ^ 2）= P2 + 9.8 m /（s ^ 2）x 1000 kg / m ^ 3 x 0.5 m
P2 = 53900kg /（m s ^ 2）
P2 = 53.9 Kpa
好的，假设这个数学是正确的...现在我必须在第2点计算PVC管底部的力：
P = F / A
为了简化这个例子，我把PVC管的直径作为接触区域。
A =πr^ 2 =π（〖0.025〗^ 2）= 0.002平方公尺
F = 107.8N
如果水流的压力产生107.8 N的力，我需要一个具有较高值的相反力来抵消它。那是对的吗？ 我的目标是找到一个产生足够浮力的材料（质量;面积）来阻止水流过阀门并密封进水口，当水位下降时，浮阀将让水流继续流动填满水箱。
答案 0 :(得分：0)
我同意先前的评论：接触处的压力是换行时的总压力（在高度1处的重力校正）。当水流动时，一些压力转换为动态压力，这意味着您将测量点1处的较低压力;不管v是多少，p + 1/2 v ^ 2的总和应保持大致相同 - 如果我们忽略了运行到1点的水头损失，这取决于流量。
无论如何，当阀门关闭时，流量仍在停止，因此在没有流量的情况下测量静压时更加明显。
您需要选择浮子的密度和形状，以便由$（水的密度 - 浮子材料的密度）*（在选定的水库高度下的淹没体积）$给出的浮力等于$ p2 * A $
