Herausforderung
Wenn Sie in einen örtlichen Baumarkt gehen, werden Sie mit einer großen Auswahl an Schläuchen begrüßt.Als mein Vater kürzlich den besten Schlauch für die Reinigung einer Hausfassade kaufen wollte, stellte er eine sehr gute Frage." Machen Länge und Durchmesser des Schlauchs einen Unterschied im Wasserdruck, den ich am Ende des Schlauchs bekomme?“Als ich diese Frage einem meiner Kollegen, Chuck Boiler, stellte, erinnerte er sich an eine ähnliche Herausforderung aus seiner Kindheit, als die große Frage lautete: „Wie schnell wird es dauern, bis ein ausgewählter Schlauch den tragbaren „Doughboy-Stil“ der Nachbarschaft oben füllt Bodenpool", bevor irgendjemand zum Schwimmen springen kann?
Hilfreiche Formel
Die gute Nachricht ist, dass es Gleichungen gibt, die uns bei dieser Antwort helfen können.Die Hazen-Williams-Gleichung wird häufig von Landschaftsgestaltern verwendet, da sie geändert werden kann, um den Wasserdurchfluss für alles, von Rohren bis hin zu Schläuchen, abzuschätzen.Viele Websites bieten Plug-and-Play-Formelrechner für Schläuche an, wie zum Beispiel dieser schöne von der Washington State University: ( http://irrigation.wsu.edu/Content/Calculators/Residential/Garden-Hose-Flow.php ) .Um diese Formel zu verwenden, müssen Sie lediglich den Schlauchdurchmesser, die Schlauchlänge und den anfänglichen Wasserdruck angeben, um die Schätzung des Wasserdurchflusses in Gallonen pro Minute zu erhalten.
Formel-JMP-Tabellen-Setup
Während berechnete Zahlenergebnisse hilfreich sind, sind Diagramme besser, wenn Sie mehrere Dinge vergleichen möchten (z. B. unterschiedliche Schlauchkonfigurationen und -längen).Die gute Nachricht ist, dass Sie tatsächliche Formeln direkt im JMP Graph Builder visualisieren können!Sie müssen lediglich die eigentliche Formel und die entsprechenden Komponenten in die verschiedenen Zielzonen von Graph Builder einfügen.Um die beiden Fragen zu Wasserdurchfluss und -zeit zu beantworten, haben wir in einer JMP-Datentabelle die folgenden Spalten mit den folgenden Ebenen erstellt:
Formelkomponenten:
- Schlauchdurchmesser (Zoll) (D): Optionen mit Schlauchdurchmessern von .500, .625 und .750 Zoll enthalten.
- Wasserdruck (PSI) (P) : 40, 50 und 60 psi Startwasserdruckoptionen im Lieferumfang enthalten.
- Schlauchlänge (Fuß) (L) : Optionen mit Schlauchlängen von 25, 75 und 100 Fuß im Lieferumfang enthalten.
- 12 x 24 Gallonen Pool (4 Fuß durchschnittliche Tiefe) (Vol.) : Ungefähre Gesamtmenge an Wasser in Gallonen, die zum Füllen eines typischen „Doughboy“-Pools benötigt wird
Endgültige Formeln:
- Wasserdurchflussrate (gpm) (Q): Die Hazen-Williams-Formel für Schläuche, die den Wasserdurchfluss in Gallonen pro Minute angibt (siehe Formel unten).
- Zeit (Minuten): Änderung der Formel für die Wasserdurchflussrate zur Berechnung der Poolfüllzeit für unseren typischen „Doughboy“-Pool (siehe Formel unten).
Endgültige JMP-Datentabelle mit formelberechneten Ergebnissen:
Visualisieren von Formeln im Graph Builder
Nachdem unsere Daten nun eingerichtet sind, beantworten wir visuell die erste Frage meines Vaters, welchen Schlauch er kaufen sollte, um den besten Wasserdurchfluss für sein Hausverkleidungsreinigungsprojekt zu erzielen.
Diagramm-Setup: Schlauchdurchflussrate
- Wir haben den JMP Graph Builder geöffnet und die Datei abgelegt Wasserdurchflussrate Formelspalte in der Landezone der linken Y-Achse.
- Dann haben wir das ausgewählt Formel Diagrammelement aus dem oberen Menü.Beachten Sie, dass wir nicht in Panik geraten sollten, wenn wir noch keine grafischen Ergebnisse sehen, da wir die Formelkomponenten noch in andere Landing-Zonen von Graph Builder einfügen müssen.
- Als nächstes haben wir das hinzugefügt Schlauchlänge zur unteren X-Achse, Wasserdruck zur oberen X-Achse und Schlauchdurchmesser zu den Overlay-Landezonen im Graph Builder.
- Zusätzlich haben wir das eingeschaltet Punkte Diagrammelement hinzugefügt und ein Hintergrundbild eingefügt, um dem Diagramm etwas mehr visuelle Wirkung zu verleihen!Beachten Sie, dass mein Vater auch alle wissen lassen wollte, dass er jetzt für alle Angebote offen ist, die nach Outdoor-Werkzeughandmodellen suchen!
Ergebnisse analysieren: Schlauchwasserdurchflussrate
In unserer Grafik oben können Sie sehen, dass die Wasserdurchflussrate mit der Zeit abnimmt, wobei die leistungsstärksten Schläuche kürzere Längen und größere Durchmesser haben.
Dieser Durchflussverlust ist auf die Reibung des Wassers zurückzuführen, das an den Innenseiten des Schlauchs reibt (was in der Formel berücksichtigt wird).Daher bietet für das Projekt meines Vaters mit einem anfänglichen Wasserdruck von 40 psi ein 25-Fuß-Schlauch mit einem Durchmesser von 0,750 (3/4) Zoll die beste Leistung!Aber was ist mit Chucks Kindheitstraum, die Füllzeit des Pools zu verkürzen, damit wir mit dem Schwimmen beginnen können?
Diagrammeinrichtung: Füllzeit nach Schlauchwasserdurchflussrate
- Hier haben wir das ersetzt Zeit (Minuten) Wir haben die geänderte Formel in die linke Y-Achse eingefügt und sichergestellt, dass wir ausgewählt haben Formel Diagrammelement.
- Dann haben wir beide raus Wasserdruck (PSI) (P) Und 12 x 24 Poolgarten (4 Fuß durchschnittliche Tiefe) (Vol) Spalten in die Landezonen der oberen X-Achse.
- Außerdem haben wir das wieder eingeschaltet Punkte Diagrammelement und fügen Sie ein Hintergrundbild ein, um eine überzeugendere visuelle Darstellung zu erzielen.
Ergebnisse analysieren: Füllzeit anhand der Wasserdurchflussrate des Schlauchs
In unserer Grafik oben können Sie deutlich sehen, wie sich die zusätzliche Wartezeit verdoppelt, wenn Sie sich für längere Schläuche entscheiden, unabhängig vom Schlauchdurchmesser!
So. Wenn Sie das nächste Mal eine Formel visualisieren möchten, probieren Sie das Formeldiagrammelement in JMP Graph Builder aus.Ich hoffe auch, dass Sie etwas mehr über die Auswahl von Schläuchen gelernt haben, damit auch Sie „Ihre Einweichzeit maximieren“ können!Wenn Sie auf diese freigegebenen Diagramme zugreifen und sogar die Daten herunterladen möchten, lesen Sie bitte Folgendes: JMP Public : https://public.jmp.com/packages/yjvzfb3VJl75RTZl8ZZwh .Sehen Sie sich auch an, wie Sie weitere Graph Builder-Visualisierungen erstellen können JMP-Bilder aus der Galerie Vortragsreihe verfügbar über Community.JMP.com : https://community.jmp.com/t5/forums/searchpage/tab/message?advanced=false&allow_punctuation=false&q=pictures%20from%20the%20gallery .
