Desafío
Si va a cualquier hipermercado de hardware local, será recibido con una gran selección de mangueras.Cuando mi padre recientemente quiso comprar la mejor manguera para completar un proyecto de lavado del revestimiento de una casa, hizo una muy buena pregunta." ¿La longitud y el diámetro de la manguera hacen una diferencia en la presión del agua que saldré al final de la manguera?"Cuando le planteé esta pregunta a uno de mis compañeros de trabajo, Chuck Boiler, recordó un desafío similar de sus días de infancia cuando la gran pregunta era "¿qué tan rápido le tomará a una manguera seleccionada llenar el tanque portátil "estilo Doughboy" del vecindario que se encuentra arriba? piscina de tierra" antes de que alguien pueda saltar a nadar?
Fórmula útil
La buena noticia es que hay ecuaciones que nos pueden ayudar con esta respuesta.La ecuación de Hazen-Williams es muy utilizada por los paisajistas, ya que se puede modificar para estimar el flujo de agua para todo, desde tuberías hasta mangueras.Muchos sitios web ofrecen calculadoras de fórmulas plug and play para mangueras, como esta que ofrece la Universidad Estatal de Washington: ( http://irrigation.wsu.edu/Content/Calculators/Residential/Garden-Hose-Flow.php ) .Todo lo que necesita proporcionar para usar esta fórmula es el diámetro de la manguera, la longitud de la manguera y la presión inicial del agua para obtener la estimación del flujo de agua en galones por minuto.
Configuración de la tabla JMP de fórmulas
Si bien los resultados numéricos calculados son útiles, los gráficos son mejores cuando se desea comparar varias cosas (como diferentes configuraciones y longitudes de mangueras).¡La buena noticia es que puede visualizar fórmulas reales directamente en JMP Graph Builder!Todo lo que necesita hacer es traer la fórmula real y los componentes correspondientes a las diversas zonas de aterrizaje de Graph Builder.Para responder a las dos preguntas sobre el flujo de agua y el tiempo, creamos las siguientes columnas en una tabla de datos de JMP con los siguientes niveles:
Componentes de la fórmula:
- Diámetros de manguera (pulgadas) (D): Opciones de diámetro de pulgada de manguera de .500, .625 y .750 incluidas.
- Presión de agua (PSI) (P) : Opciones de presión de agua inicial de 40, 50 y 60 psi incluidas.
- Longitud de la manguera (pies) (L) : Se incluyen opciones de longitud de manguera de 25, 75 y 100 pies.
- 12 x 24 galones de piscina (4 pies de profundidad promedio) (Vol) : Total aproximado de galones de agua necesarios para llenar una piscina típica de tamaño "doughboy"
Fórmulas finales:
- Caudal de agua (gpm) (Q): La fórmula de Hazen-Williams para mangueras que genera el caudal de agua en galones por minuto (consulte la fórmula a continuación).
- Tiempo (minutos): Modificación de la fórmula de tasa de flujo de agua para calcular el tiempo de llenado de la piscina para nuestra típica piscina "doughboy" (consulte la fórmula a continuación).
Tabla de datos final de JMP con resultados calculados de fórmula:
Visualización de fórmulas en Graph Builder
Ahora que nuestros datos están configurados, respondamos visualmente la primera pregunta de mi padre sobre qué manguera debería comprar para obtener el mejor flujo de agua para el proyecto de lavado del revestimiento de su casa.
Configuración del gráfico: Tasa de flujo de la manguera
- Abrimos el JMP Graph Builder y pusimos el Tasa de flujo del agua columna de fórmula en la zona de aterrizaje del eje izquierdo Y.
- Luego seleccionamos la Fórmula elemento gráfico del menú superior.Tenga en cuenta que no debemos entrar en pánico cuando aún no vemos ningún resultado gráfico, ya que todavía necesitamos traer los componentes de la fórmula a otras zonas de aterrizaje de Graph Builder.
- A continuación añadimos el Longitud de la manguera al eje X inferior, Presión del agua al eje X superior, y Diámetro de la manguera a las zonas de aterrizaje Superpuestas en el Creador de gráficos.
- Además, activamos el Puntos elemento gráfico y trajo una imagen de fondo para darle al gráfico un poco más de impacto visual.¡Tenga en cuenta que mi padre también quería que todos supieran que ahora está abierto a cualquier oferta en busca de modelos de herramientas manuales para exteriores!
Análisis de resultados: tasa de flujo de agua de la manguera
En nuestro gráfico anterior, puede ver que la tasa de flujo de agua se debilita con el tiempo, y las mangueras de mejor rendimiento tienen una longitud más corta y diámetros más grandes.
Esta pérdida de flujo es el resultado de la fricción del agua cuando roza los lados internos de la manguera (lo cual se tiene en cuenta en la fórmula).Por lo tanto, para el proyecto de mi padre con una presión de agua inicial de 40 psi, ¡una manguera de 25 pies con un diámetro de 0,750 (3/4) de pulgada brindará el mejor rendimiento!Pero, ¿qué pasa con el sueño de la infancia de Chuck de reducir el tiempo de llenado de la piscina para que podamos empezar a nadar?
Configuración del gráfico: Tiempo de llenado por tasa de flujo de agua de la manguera
- Aquí sustituimos el Tiempo (minutos) fórmula modificada en el eje Y de la izquierda y nos aseguramos de que seleccionamos el Fórmula elemento gráfico.
- Entonces sacamos los dos Presión de agua (PSI) (P) y Jardín de piscina de 12 x 24 (Profundidad promedio de 4 pies) (Vol) columnas en las zonas de aterrizaje del eje X superior.
- Además, volvimos a encender el Puntos elemento gráfico y colóquelo en una imagen de fondo para crear una imagen más convincente.
Análisis de resultados: tiempo de llenado por caudal de agua de la manguera
En nuestro gráfico anterior, realmente puede ver el efecto de duplicación del tiempo de espera adicional necesario cuando elige mangueras más largas, ¡independientemente del diámetro de la manguera!
Entonces. la próxima vez que desee visualizar una fórmula, pruebe el elemento gráfico Fórmula en JMP Graph Builder.¡También espero que haya aprendido un poco más sobre la selección de mangueras para que usted también pueda "maximizar su remojo"!Si desea acceder a estos gráficos compartidos e incluso descargar los datos, consulte lo siguiente en JMP Público : https://public.jmp.com/packages/yjvzfb3VJl75RTZl8ZZwh .Consulte también cómo crear más elementos visuales de Graph Builder en el Imágenes de JMP de la galería serie de presentaciones disponible en Comunidad.JMP.com : https://community.jmp.com/t5/forums/searchpage/tab/message?advanced=false&allow_punctuation=false&q=pictures%20from%20the%20gallery .
