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  • 行业小知识分享:压力、流速、管径、流量的关系

    2017-12-22 0

    流量=流速×(管道内径×管道内径×π÷4);

    压力对于液体来说,对流速、管径、流量没有关系,因为液体认为是不可压缩性的;

    但对气体来说,影响较大,可用气态方程式去换算P×V=RT;

    压力与管径对管道的壁厚有要求,由简化强度公式:壁厚=P×管道直径÷(2σ)可知。

    一、流量、管径、压力之间的关系

    单凭这点条件很难较准确地计算出流量。

    现只考虑压力能全部转化为动量,可推出:

    Q=πR^2√(2P/ρ)

    式中,Q为流量,R为管半径,P的压力,ρ为液体密度。

    1、首先要确定流体是液体还是气体。如是液体,在流速一样的情况下,压力的变化不会影响流量,但压力高时,可以提高流速,而使流量增加,因为我们认为液体是不可压缩的。如是气体,当压力增加时,气体的体积为按绝对压力的比例成正比减小,如流速不变,其流量也成比例增加。

    2、如果你是在不同压力下、同管径放出流体的话,按V=f×√2gH计算可得(H为气液柱压力),其压力与流量的关系也相应确定。

    二、管径、压力与流量的计算方法

    流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s或(`m^3`/h);用重量表示流量单位是kg/s或t/h。

    流体在管道内流动时,在一定时间内所流过的距离为流速,流速一般指流体的平均流速,单位为m/s。

    流量与管道断面及流速成正比,三者之间关系:

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

    D— 管道内径(m);

    V— 流体平均速度(m / s)。

    根据上式,当流速一定时,其流量与管径的平方成正比,在施工中遇到管径替代时,应进行计算后方可代用。例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的,从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍,因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。

    如果从Q=VS关系式可知,流量与管径及流速均成正比。而流速受管内压力影响,压力大则流速增加,流量亦增多,可是为什麼柏努力定律又告诉我们流速大,压力则越???

    最新一直在研究流量,流速,压力的关系,可是越看越是模糊,希望有高人可以指点问题在于“流速受管内压力影响,压力大则流速增加,流量亦增多”这种说法是不严谨的,甚至可以说是错误的。管道流量不决定于压力,而是决定于管道两端的压力差,更科学的说法是取决于压力坡度的大?。ㄑ沽ζ露染褪侵傅ノ怀ざ鹊难骨坎睿?,压差是管内流体流动的动力,任何实际流体的流动都会有阻力的,压差正是用来克服阻力做功的。所以有压力,而没有压力坡度时,流量仍为零。压力不大,但有较大的压力坡度时,流量仍可能很大。相反压力很大,但压力坡度很小时,流量也可能很小。

    对于等直径的均匀管道,流量Q与压差(P1-P2)的关系可推导如下:

    Q=SV=SC√(RJ)= SC√[R(P1-P2)/L]。

    由式知当P1与P2都很大,但P2很接近P1时,流量就很小,所以不能简单地说“压力越大流量就越大”。

    而柏努力定律讲的“流速大,压力则越小”是针对流量一定的一股流体流动,当过流面积发生变化因而流速也发生变化时流速与压强的关系。柏努力定律讲的压力是确定断面上的压力(严格说是压强)而不是压力差。

    流速=流量/管道截面积

    假设流量为S立方米/秒,圆形管道内半径R米,则流速v:v=S/(3.14*RR)。

    ......

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