Il calcolatore del coefficiente di uniformità è uno strumento utilizzato per misurare l'uniformità della distribuzione in varie applicazioni, come l'acqua flusso nei sistemi di irrigazione, distribuzione delle dimensioni delle particelle nell'analisi del suolo o altri processi in cui l'uniformità è critica. Quantificando la coerenza con cui un set di valori osservati è distribuito rispetto alla loro media, la calcolatrice fornisce informazioni sull'efficienza e l'affidabilità del sistema. Il risultato è espresso in percentuale, con percentuali più elevate che indicano una maggiore uniformità.
Questo strumento semplifica il processo di analisi dell'uniformità, rendendolo particolarmente prezioso in ambito ingegneristico, agricolo e industriale.
Formula del calcolatore del coefficiente di uniformità
La formula per calcolare il coefficiente di uniformità (CU) è:
Dove:
- CU = Coefficiente di uniformità (espresso in percentuale)
- Qᵢ = Valori osservati (ad esempio, portate o quantità di distribuzione) per ciascun punto di misurazione
- Q̄ = Media dei valori osservati
- ∑ Qᵢ = Somma totale di tutti i valori osservati
- ∑ |Qᵢ – Q̄| = Somma delle deviazioni assolute di ciascun valore osservato dalla media
Passaggi per calcolare:
- Calcola la media (Q̄):
Q̄ = ∑ Qᵢ / n
Dove n è il numero totale di valori osservati. - Calcola le deviazioni assolute:
∑ |Qᵢ – Q̄| = |Q₁ – Q̄| + |Q₂ – Q̄| + … + |Qₙ – Q̄| - Calcola la somma totale dei valori osservati:
∑ Qᵢ = Q₁ + Q₂ + … + Qₙ - Sostituire i valori calcolati nella formula per CU per trovare il coefficiente di uniformità.
Tabella per scenari comuni
| Valori totali osservati (∑ Qᵢ) | Media (Q̄) | Somma delle deviazioni (∑) | Coefficiente di uniformità (CU) |
|---|---|---|---|
| 1000 | 200 | 50 | 95% |
| 1500 | 300 | 100 | 93.33% |
| 2000 | 400 | 120 | 94% |
| 2500 | 500 | 200 | 92% |
| 3000 | 600 | 300 | 90% |
Questa tabella offre valori precalcolati per un rapido riferimento, facilitando la valutazione dell'uniformità nei casi comuni senza calcoli manuali.
Esempio di calcolatrice del coefficiente di uniformità
Calcoliamo il coefficiente di uniformità per un sistema con le seguenti osservazioni:
- Valori osservati: Q₁ = 190, Q₂ = 200, Q₃ = 210
- Totale valori osservati (∑ Qᵢ) = 190 + 200 + 210 = 600
- Media (Q̄): Q̄ = ∑ Qᵢ / n = 600 / 3 = 200
Calcola le deviazioni assolute:
∑ |Qᵢ – Q̄| = |190 – 200| + |200 – 200| + |210 – 200| = 10 + 0 + 10 = 20
Sostituisci nella formula:
CU = (1 – (20 / 600)) × 100
CU = 0.9667 × 100 = 96.67%
In questo esempio, il sistema ha un coefficiente di uniformità del 96.67%, che indica un'elevata uniformità.
Domande frequenti più comuni
Il coefficiente di uniformità rappresenta l'uniformità della distribuzione di un sistema. Valori più alti indicano un sistema più uniforme ed efficiente.
È ampiamente utilizzato nei sistemi di irrigazione per misurare la distribuzione dell'acqua, nell'analisi del terreno per valutare la distribuzione granulometrica e in vari processi industriali che richiedono coerenza.
Sì, la calcolatrice può elaborare set di dati con numerose osservazioni, semplificando il calcolo dell'uniformità per sistemi su larga scala.