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管道直徑、流量、流速、壓力之間的關(guān)系

時(shí)間:2022-09-29 作者: 閱讀:8235

首先 流量=流速×管道內(nèi)徑×管道內(nèi)徑×π÷4; 所以流量和流速基本上知道一個(gè)就能算出另一個(gè)參數(shù)。


但如果已知管道直徑D,管道內(nèi)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(shè)想管道末端有一閥門(mén),當(dāng)關(guān)閉時(shí),管內(nèi)有壓力P,可管內(nèi)流量為零。


所以,管內(nèi)流量不是由管內(nèi)壓力決定,而是由管內(nèi)沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說(shuō)明管道的長(zhǎng)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(guān)系是正比例關(guān)系,即壓力越大,流量也越大。流量等于流速乘于斷面。對(duì)管道的任何一斷面,壓力只來(lái)自一端,也就是說(shuō)壓力的方向是單向的,在壓力方向出口處被封閉時(shí)(閥門(mén)關(guān)閉),管內(nèi)流體處于禁止?fàn)顟B(tài)。一但出口打開(kāi),其流速起決于管道中壓力。


要定量分析,可以通過(guò)水力模型實(shí)驗(yàn),安裝壓力計(jì)、流量計(jì)或測(cè)量流過(guò)容量。對(duì)于有壓管流,也可以通過(guò)計(jì)算得到, 計(jì)算步驟如下:


1、計(jì)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(jì)算管道比阻s=0.001736/d^5.3  或用s=10.3n2/d^5.33計(jì)算,或查有關(guān)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(qiáng)差(不是某一斷面的壓強(qiáng)),P以Pa為單位;


3、計(jì)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(zhǎng)度,以 m為單位。


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