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管道直徑、流量、流速、壓力之間的關系

時間:2022-09-29 作者: 閱讀:3680

首先 流量=流速×管道內徑×管道內徑×π÷4; 所以流量和流速基本上知道一個就能算出另一個參數。


但如果已知管道直徑D,管道內壓力P,能算出流量嗎?


答案是: 還不能求管道中流體的流速和流量。你設想管道末端有一閥門,當關閉時,管內有壓力P,可管內流量為零。


所以,管內流量不是由管內壓力決定,而是由管內沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說明管道的長度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流速和流量。


如果從定性分析角度看,管道中壓力與流量的關系是正比例關系,即壓力越大,流量也越大。流量等于流速乘于斷面。對管道的任何一斷面,壓力只來自一端,也就是說壓力的方向是單向的,在壓力方向出口處被封閉時(閥門關閉),管內流體處于禁止狀態。一但出口打開,其流速起決于管道中壓力。


要定量分析,可以通過水力模型實驗,安裝壓力計、流量計或測量流過容量。對于有壓管流,也可以通過計算得到, 計算步驟如下:


1、計算管道的比阻S,如果是舊鑄鐵管或舊鋼管,可用舍維列夫公式計算管道比阻s=0.001736/d^5.3  或用s=10.3n2/d^5.33計算,或查有關表格;


2、確定管道兩端的作用水頭差H=P/(ρg),如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h),則H=P/(ρg)+h


式中:H:以m為單位;

         P:為管道兩端的壓強差(不是某一斷面的壓強),P以Pa為單位;


3、計算流量Q:Q = (H/sL)^(1/2)


4、流速V=4Q/(3.1416 * d^2)


式中:Q —— 流量,以m^3/s為單位; 

             H —— 管道起端與末端的水頭差,以m為單位;

              L —— 管道起端至末端的長度,以 m為單位。


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