行業小知識分享:壓力、流速、管徑、流量的關系

2017-12-22 0

流量=流速×(管道內徑×管道內徑×π÷4);

壓力對于液體來說,對流速、管徑、流量沒有關系,因為液體認為是不可壓縮性的;

但對氣體來說,影響較大,可用氣態方程式去換算P×V=RT;

壓力與管徑對管道的壁厚有要求,由簡化強度公式:壁厚=P×管道直徑÷(2σ)可知。

一、流量、管徑、壓力之間的關系

單憑這點條件很難較準確地計算出流量。

現只考慮壓力能全部轉化為動量,可推出:

Q=πR^2√(2P/ρ)

式中,Q為流量,R為管半徑,P的壓力,ρ為液體密度。

1、首先要確定流體是液體還是氣體。如是液體,在流速一樣的情況下,壓力的變化不會影響流量,但壓力高時,可以提高流速,而使流量增加,因為我們認為液體是不可壓縮的。如是氣體,當壓力增加時,氣體的體積為按絕對壓力的比例成正比減小,如流速不變,其流量也成比例增加。

2、如果你是在不同壓力下、同管徑放出流體的話,按V=f×√2gH計算可得(H為氣液柱壓力),其壓力與流量的關系也相應確定。

二、管徑、壓力與流量的計算方法

流體在一定時間內通過某一橫斷面的容積或重量稱為流量。用容積表示流量單位是L/s或(`m^3`/h);用重量表示流量單位是kg/s或t/h。

流體在管道內流動時,在一定時間內所流過的距離為流速,流速一般指流體的平均流速,單位為m/s。

流量與管道斷面及流速成正比,三者之間關系:

`Q =(∏D^2)/ 4?v?3600  `(`m^3` / h)式中  Q— 流量(`m ^3` / h或t / h);

D— 管道內徑(m);

V— 流體平均速度(m / s)。

根據上式,當流速一定時,其流量與管徑的平方成正比,在施工中遇到管徑替代時,應進行計算后方可代用。例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允許的,從公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍,因此必須用4根DN50的管才能代用DN100的管。

如果從Q=VS關系式可知,流量與管徑及流速均成正比。而流速受管內壓力影響,壓力大則流速增加,流量亦增多,可是為什麼柏努力定律又告訴我們流速大,壓力則越???

最新一直在研究流量,流速,壓力的關系,可是越看越是模糊,希望有高人可以指點問題在于“流速受管內壓力影響,壓力大則流速增加,流量亦增多”這種說法是不嚴謹的,甚至可以說是錯誤的。管道流量不決定于壓力,而是決定于管道兩端的壓力差,更科學的說法是取決于壓力坡度的大?。ㄑ沽ζ露染褪侵傅ノ懷ざ鵲難骨坎睿?,壓差是管內流體流動的動力,任何實際流體的流動都會有阻力的,壓差正是用來克服阻力做功的。所以有壓力,而沒有壓力坡度時,流量仍為零。壓力不大,但有較大的壓力坡度時,流量仍可能很大。相反壓力很大,但壓力坡度很小時,流量也可能很小。

對于等直徑的均勻管道,流量Q與壓差(P1-P2)的關系可推導如下:

Q=SV=SC√(RJ)= SC√[R(P1-P2)/L]。

由式知當P1與P2都很大,但P2很接近P1時,流量就很小,所以不能簡單地說“壓力越大流量就越大”。

而柏努力定律講的“流速大,壓力則越小”是針對流量一定的一股流體流動,當過流面積發生變化因而流速也發生變化時流速與壓強的關系。柏努力定律講的壓力是確定斷面上的壓力(嚴格說是壓強)而不是壓力差。

流速=流量/管道截面積

假設流量為S立方米/秒,圓形管道內半徑R米,則流速v:v=S/(3.14*RR)。

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