Zodra het leidingsysteem is geïdentificeerd, zijn er twee hoofdtypen druk- en stroomrelaties in het leidingsysteem: De druk in het leidingsysteem zal over het algemeen een toename van de stroom veroorzaken, maar de exacte relatie kan variëren afhankelijk van de belangrijkste bronnen van weerstand in het leidingsysteem. systeem. Voor veel systemen waar wrijvingsweerstand domineert, is de relatie tussen drukval en stroming kwadratisch.
In de vloeistofdynamica zijn het debiet en de druk twee fundamentele parameters die beschrijven hoe vloeistoffen (zoals vloeistoffen en gassen) door systemen zoals pijpen, kleppen en pompen bewegen.
Om de relatie tussen stroom en druk te begrijpen, moeten we begrijpen wat stroom en druk zijn, hoe we de stroomsnelheid uit het drukverschil kunnen berekenen en welke stroommeters worden gebruikt.
Druk versus stroom versus buisdiameter
Wat is druk?
Druk: Dit verwijst naar de kracht die door de vloeistof per oppervlakte-eenheid wordt uitgeoefend. Het wordt aangegeven met het symbool P en wordt doorgaans gemeten in eenheden zoals Pascal (Pa), staven of ponden per vierkante inch (psi).
Wat is Flow?
Stroming: Dit verwijst naar het vloeistofvolume dat per tijdseenheid door een bepaald oppervlak of punt stroomt. Het wordt vaak weergegeven door het symbool Q en wordt gewoonlijk gemeten in eenheden zoals liters per minuut (l/min) of kubieke meter per uur (m^3/u).
Stroming is ook verdeeld in massastroom en volumestroom. Wanneer de hoeveelheid vloeistof wordt uitgedrukt in volume, wordt dit volumestroom genoemd. Wanneer de hoeveelheid vloeistof wordt uitgedrukt in massa, wordt dit genoemd massastroom.
Uitgebreide uitlezing: Massastroomsnelheid versus volumetrische stroomsnelheid
Wat is buisdiameter?
De buisdiameter betekent dat wanneer de buiswand relatief dun is, de buitendiameter van de buis bijna gelijk is aan de binnendiameter van de buis. Dus de gemiddelde waarde van de buitendiameter van de buis en de binnendiameter van de buis wordt genomen als de buisdiameter.
Verwijst meestal naar de algemene kunststof of metalen buis. En wanneer de binnendiameter groot is, wordt de gemiddelde waarde van de binnendiameter en de buitendiameter genomen als de buisdiameter.
Op basis van het metrieke stelsel (mm) wordt dit DN (metrische eenheid) genoemd.
Heeft druk invloed op de stroming?
Ja, druk heeft invloed op de stroom. Maar dit effect wordt beïnvloed door vele factoren, zoals de weerstand van het systeem, het stromingspatroon, de eigenschappen van de vloeistof, enz. Bij het ontwerpen en bedienen van vloeistofsystemen moet met deze factoren rekening worden gehouden om een efficiënte en veilige werking van de vloeistof te garanderen. systeem.
debiet en drukrelatie
Allereerst debiet = debiet × binnendiameter van de buis × binnendiameter van de buis × π 4. Daarom kennen het debiet en het debiet in principe de een om de andere parameter te berekenen.
Maar als de leidingdiameter D en de druk P in de leiding bekend zijn, kan dan het debiet worden berekend?
Het antwoord is: het is nog niet mogelijk om de stroomsnelheid en het debiet van de vloeistof in de leiding te vinden.
Je stelt je voor dat er een klep aan het einde van de pijp zit. In gesloten toestand is er druk P in de buis. Het debiet in de buis is nul.
Daarom: Het debiet in de leiding wordt niet bepaald door de druk in de leiding, maar door de drukval helling langs de buis. Daarom is het noodzakelijk om de lengte van de pijpleiding en het drukverschil tussen de twee uiteinden van de pijpleiding aan te geven om het debiet en de stroomsnelheid van de pijpleiding te vinden.
Verlengde lezing: Magnetische stroommeter op batterijen
Als je het vanuit een kwalitatieve analyse bekijkt. De relatie tussen druk en stroming in de pijpleiding is proportioneel. Dat wil zeggen, hoe groter de druk, hoe groter het debiet. Het debiet is gelijk aan de snelheid vermenigvuldigd met de sectie.
Voor elk deel van de pijpleiding komt de druk van slechts één uiteinde. Dat wil zeggen, de richting is eenrichtingsverkeer. Wanneer de uitlaat in de drukrichting gesloten is (klep gesloten). De vloeistof in de buis is verboden. Zodra de uitgang opengaat. Het debiet is afhankelijk van de druk in de pijpleiding.
Uitgebreide uitlezing: Druktransducers met hoge nauwkeurigheid
Voor kwantitatieve analyse kunt u experimenten met hydraulische modellen gebruiken. Installeer manometers, debietmeters of meet het doorstroomvermogen. Voor drukleidingstroming kan deze ook worden berekend. De rekenstappen zijn als volgt:
- Bereken de specifieke weerstand S van de leiding. Of het nu een oude gietijzeren pijp is of een oude stalen pijp. De specifieke weerstand van de pijpleiding kan worden berekend met de Sheverev-formule s=0.001736/d^5.3 of s=10.3n2/d^5.33. Of bekijk het betreffende formulier;
- Bepaal het werkhoogteverschil H=P/(ρg) aan beide uiteinden van de pijpleiding. Als er een horizontaal verval is h (verwijzend naar het begin van de buis hoger dan het einde bij h).
Dan is H=P/(ρg)+h
In de formule: H: neem m als eenheid;
P: is het drukverschil tussen de twee uiteinden van de leiding (niet de druk van een bepaald gedeelte).
P is in Pa; - Bereken het debiet Q: Q = (H/sL)^(1/2)
- Debiet V=4Q/(3.1416 * d^2)
- In de formule: Q —— debiet in m^3/s;
- H —— Het stijghoogteverschil tussen het begin en het einde van de leiding, in m;
- L —— De lengte van het begin tot het einde van de buis, in m.
Uitgebreide uitlezing: Insteek ultrasone waterstroommeter – ontworpen voor landbouwirrigatie, tuinbeheer
Uitgebreide uitlezing: Hogedrukstroommeters voor vloeistoffen-stoom-gas
Stroomsnelheid en drukformule
Noem druk en debiet. Ik denk dat veel mensen eraan zullen denken De vergelijking van Bernoulli.
Daniel Bernoulli stelde voor het eerst voor in 1726: “In water- of luchtstromen, als de snelheid laag is, is de druk hoog. Als de snelheid hoog is, is de druk klein”. We noemen het "Bernoulli's Principe".
Dit is het basisprincipe van de hydraulica voordat de continuümtheorievergelijking van de vloeistofmechanica wordt vastgesteld. De essentie is het behoud van vloeibare mechanische energie. Dat wil zeggen: kinetische energie + zwaartekracht potentiële energie + druk potentiële energie = constant.
Uitgebreide uitlezing: Soorten vloeistofstroommeters
Moet er wel van op de hoogte zijn. Omdat de Bernoulli-vergelijking is afgeleid van het behoud van mechanische energie. Daarom is het alleen geschikt voor ideale vloeistoffen met een verwaarloosbare viscositeit en onsamendrukbaar.
Bernoulli's principe wordt vaak uitgedrukt als:
Deze formule wordt de vergelijking van Bernoulli genoemd.
Waar:
- p is de druk van een bepaald punt in de vloeistof;
- v is de stroomsnelheid van de vloeistof op dat punt;
- ρ is vloeistofdichtheid;
- g is de versnelling van de zwaartekracht;
- h is de hoogte van het punt;
- C is een constante.
Het kan ook worden uitgedrukt als:
Veronderstellingen:
Om de wet van Bernoulli te gebruiken, moet aan de volgende aannames worden voldaan voordat deze kan worden gebruikt. Als aan de volgende aannames niet volledig wordt voldaan, is de gezochte oplossing ook een benadering.
- Gestage stroom: in een stroomsysteem verandert de aard van de vloeistof op geen enkel moment in de loop van de tijd.
- Onsamendrukbare stroming: de dichtheid is constant, wanneer de vloeistof een gas is, is het Mach-getal (Ma) <0.3 van toepassing.
- Wrijvingsvrije stroming: het wrijvingseffect is verwaarloosbaar en het stroperige effect wordt verwaarloosd.
- Vloeistof stroomt langs stroomlijnen: vloeistof elementen stromen langs stroomlijnen. De stroomlijnen snijden elkaar niet.
Uitgebreide uitlezing: Silicium druksensor
Uitgebreide uitlezing: Druksensortoepassingen - Uitgelichte industriële toepassingen
Hoe bereken je het debiet in de leiding?
Het debiet Q kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
Q= EEN × v
in:
Q is het debiet, meestal uitgedrukt in m³/s of l/min.
A is het dwarsdoorsnedeoppervlak van de buis en kan worden berekend met de formule π×(d/2)² (voor ronde buizen), waarbij d de diameter van de buis is.
v is de gemiddelde stroomsnelheid van de vloeistof in de buis, meestal in m/s.
Om het debiet in een pijp te berekenen, moet u dus de diameter van de pijp en de snelheid van de vloeistof kennen.
Hoe bereken je het debiet uit de druk?
Het rechtstreeks berekenen van de stroming op basis van druk is ingewikkelder omdat de relatie daartussen door veel factoren wordt beïnvloed. Zoals de maat van de buis, de viscositeit van de vloeistof en de ruwheid van de buis. Maar onder bepaalde specifieke omstandigheden kan de volgende formule worden gebruikt:
Voor laminaire stroming (langzame stroomsnelheid en soepele vloeistofstroom):
Q=(πd^4△P)/ (128*μ *L)
in:
Q is stroom.
d is de diameter van de buis.
ΔP is het drukverschil over de leiding.
μ is de viscositeit van de vloeistof.
L is de lengte van de buis.
Voor turbulente stromingen (snellere stromingen en onstabiele vloeistofstromingen) zijn de relaties complexer en vereisen ze het gebruik van complexere formules of empirische curven.
Samenvattend vereist het berekenen van de stroom rechtstreeks op basis van de druk dat er rekening wordt gehouden met verschillende factoren. In praktische toepassingen worden vaak flowmeters gebruikt om de flow direct te meten, of worden software en simulatietools gebruikt om deze te schatten.
Debiet- en drukcalculator
Onze conversietools voor druk en debiet
Hulpmiddelen voor het converteren en druk berekenen waarden. Help gebruikers geschikt te kiezen druksensoren en zenders!
Converters voor conversie en berekening van debiet. Of een rekentool die debietmeting vereist om andere meetparameters te verkrijgen. Help gebruikers bij het kiezen van de juiste flowsensor en transmitter!
Aanbevolen stroommeters
Verlengde lezing: Druksensor voor hoge temperaturen tot 800°C
Meer informatie over de relatie tussen druk en debiet
Als u geen antwoord op uw vraag kunt vinden in onze Debiet en Druk, kunt u altijd contact met ons opnemen en wij zullen spoedig bij u zijn.
Meer oplossingen voor debiet- en drukmeting
Uitgebreide uitlezing: Beste prijs keramische druksensor
Chinees-Inst biedt meer dan 50 flowmeters voor flowmeting. Ongeveer 50% hiervan zijn drukverschil stroommeters, 40% is de vloeistofstroomsensor en 20% is ultrasoon Niveauzender en massaflowmeter.
Een groot aanbod van stroommeter -opties zijn voor u beschikbaar, zoals gratis monsters, betaalde monsters.
Sino-Instrument is een wereldwijd erkende leverancier en fabrikant van stroommeetinstrumentatie, gevestigd in China.
Een Offerte Aanvragen
Wu Peng, geboren in 1980, is een zeer gerespecteerde en ervaren mannelijke ingenieur met uitgebreide ervaring op het gebied van automatisering. Met meer dan 20 jaar ervaring in de sector heeft Wu belangrijke bijdragen geleverd aan zowel academische als technische projecten.
Tijdens zijn carrière heeft Wu Peng deelgenomen aan tal van nationale en internationale technische projecten. Enkele van zijn meest opmerkelijke projecten zijn de ontwikkeling van een intelligent besturingssysteem voor olieraffinaderijen, het ontwerp van een geavanceerd gedistribueerd besturingssysteem voor petrochemische fabrieken en de optimalisatie van besturingsalgoritmen voor aardgaspijpleidingen.