Po zidentyfikowaniu systemu rurociągów istnieją dwa główne typy zależności ciśnienia i przepływu w systemie rurociągów: Ciśnienie w systemie rurociągów zazwyczaj powoduje wzrost przepływu, ale dokładna zależność może się różnić w zależności od głównych źródeł oporu w rurociągu. system. W wielu układach, w których dominuje opór tarcia, zależność pomiędzy spadkiem ciśnienia i przepływem jest kwadratowa.
W dynamice płynów natężenie przepływu i ciśnienie to dwa podstawowe parametry opisujące sposób, w jaki płyny (takie jak ciecze i gazy) przemieszczają się przez systemy takie jak rury, zawory i pompy.
Aby zrozumieć związek między przepływem a ciśnieniem, musimy zrozumieć, czym jest przepływ i ciśnienie, jak obliczyć natężenie przepływu na podstawie różnicy ciśnień i jakie przepływomierze są używane.
Ciśnienie a przepływ vs średnica rury
Co to jest ciśnienie?
Ciśnienie: odnosi się do siły wywieranej przez płyn na jednostkę powierzchni. Jest on oznaczony symbolem P i zazwyczaj jest mierzony w jednostkach takich jak paskale (Pa), bary lub funty na cal kwadratowy (psi).
Co to jest Flow?
Przepływ: odnosi się do objętości płynu, który przechodzi przez daną powierzchnię lub punkt w jednostce czasu. Często jest reprezentowany przez symbol Q i powszechnie mierzony w jednostkach takich jak litry na minutę (L/min) lub metry sześcienne na godzinę (m^3/h).
Przepływ dzieli się również na przepływ masowy i przepływ objętościowy. Gdy ilość płynu wyrażana jest objętościowo, nazywa się to przepływem objętościowym. Kiedy ilość płynu wyraża się masą, nazywa się to przepływ masy.
Rozszerzone czytanie: Natężenie przepływu masowego a natężenie przepływu objętościowego
Co to jest średnica rury?
Średnica rury oznacza, że gdy ścianka rury jest stosunkowo cienka, zewnętrzna średnica rury jest prawie taka sama jak wewnętrzna średnica rury. Tak więc średnia wartość zewnętrznej średnicy rury i wewnętrznej średnicy rury jest traktowana jako średnica rury.
Zwykle odnosi się do ogólnego materiału syntetycznego lub metalowej rury. A gdy średnica wewnętrzna jest duża, jako średnicę rury przyjmuje się średnią wartość średnicy wewnętrznej i średnicy zewnętrznej.
Na podstawie systemu metrycznego (mm) nazywa się to DN (jednostka metryczna).
Czy ciśnienie wpływa na przepływ?
Tak, ciśnienie ma wpływ na przepływ. Jednak na ten efekt wpływa wiele czynników, takich jak opór układu, wzór przepływu, właściwości płynu itp. Podczas projektowania i obsługi systemów płynów należy wziąć pod uwagę te czynniki, aby zapewnić wydajną i bezpieczną pracę układu system.
natężenie przepływu i stosunek ciśnienia
Po pierwsze, przepływ = natężenie przepływu × średnica wewnętrzna rury × średnica wewnętrzna rury × π÷4. Dlatego przepływ i natężenie przepływu zasadniczo znają jedno, aby obliczyć drugi parametr.
Ale jeśli znana jest średnica rury D i ciśnienie P w rurze, czy można obliczyć natężenie przepływu?
Odpowiedź brzmi: Nie można jeszcze znaleźć prędkości i natężenia przepływu płynu w rurociągu.
Wyobrażasz sobie, że na końcu rury znajduje się zawór. Po zamknięciu w rurze panuje ciśnienie P. Natężenie przepływu w rurze wynosi zero.
Dlatego: Natężenie przepływu w rurze nie jest określone przez ciśnienie w rurze, ale przez Spadek ciśnienia nachylenie wzdłuż rury. Dlatego konieczne jest wskazanie długości rurociągu i różnicy ciśnień między dwoma końcami rurociągu, aby znaleźć natężenie przepływu i natężenie przepływu rurociągu.
Rozszerzone czytanie: Magnetyczny przepływomierz zasilany baterią
Jeśli spojrzysz na to z punktu widzenia analizy jakościowej. Zależność między ciśnieniem a przepływem w rurociągu jest proporcjonalna. Oznacza to, że im większe ciśnienie, tym większe natężenie przepływu. Natężenie przepływu jest równe prędkości pomnożonej przez przekrój.
Na każdym odcinku rurociągu ciśnienie pochodzi tylko z jednego końca. Oznacza to, że kierunek jest jednokierunkowy. Gdy wylot w kierunku ciśnienia jest zamknięty (zawór zamknięty). Płyn w rurce jest zabroniony. Po otwarciu wyjścia. Jego natężenie przepływu zależy od ciśnienia w rurociągu.
Rozszerzone czytanie: Przetworniki ciśnienia o wysokiej dokładności
Do analizy ilościowej można użyć eksperymentów z modelami hydraulicznymi. Zainstaluj manometry, przepływomierze lub zmierz przepustowość. W przypadku przepływu w rurze ciśnieniowej można go również obliczyć. Kroki obliczeń są następujące:
- Oblicz opór właściwy S rurociągu. Jeśli jest to stara rura żeliwna lub stara rura stalowa. Opór właściwy rurociągu można obliczyć ze wzoru Szewieriewa s=0.001736/d^5.3 lub s=10.3n2/d^5.33. Lub sprawdź odpowiedni formularz;
- Wyznacz różnicę wysokości podnoszenia H=P/(ρg) na obu końcach rurociągu. Jeśli występuje poziomy spadek h (odnoszący się do początku rury wyżej niż koniec o h).
Wtedy H=P/(ρg)+h
We wzorze: H: weź m jako jednostkę;
P: to różnica ciśnień między dwoma końcami rury (a nie ciśnienie na określonym odcinku).
P jest w Pa; - Oblicz natężenie przepływu Q: Q = (H/sL)^(1/2)
- Natężenie przepływu V=4Q/(3.1416 * d^2)
- We wzorze: Q —— natężenie przepływu wm^3/s;
- H —— Różnica wysokości między początkiem a końcem rurociągu, wm;
- L —— Długość od początku do końca rury, w metrach.
Rozszerzone czytanie: Wstawiany ultradźwiękowy przepływomierz wody — przeznaczony do nawadniania w rolnictwie, zarządzania ogrodami
Rozszerzone czytanie: Przepływomierze wysokociśnieniowe do cieczy-pary-gazu
Formuła natężenia przepływu i ciśnienia
Wspomnij o ciśnieniu i przepływie. Myślę, że wiele osób pomyśli równanie Bernoulliego.
Daniel Bernoulli po raz pierwszy zaproponował w 1726 r.: „W prądach wody lub powietrza, jeśli prędkość jest niska, ciśnienie jest wysokie. Jeśli prędkość jest duża, ciśnienie jest małe”. Nazywamy to „zasadą Bernoulliego”.
Jest to podstawowa zasada hydrauliki przed ustaleniem równania teorii kontinuum mechaniki płynów. Jego istotą jest zachowanie płynnej energii mechanicznej. To znaczy: energia kinetyczna + energia potencjalna grawitacji + energia potencjalna ciśnienia = stała.
Rozszerzone czytanie: Rodzaje przepływomierzy cieczy
Trzeba być tego świadomym. Ponieważ równanie Bernoulliego wywodzi się z zasady zachowania energii mechanicznej. Dlatego nadaje się tylko do płynów idealnych o znikomej lepkości i nieściśliwych.
Zasada Bernoulliego jest często wyrażana jako:
Ten wzór nazywa się równaniem Bernoulliego.
Gdzie:
- p to ciśnienie w określonym punkcie płynu;
- v jest prędkością przepływu płynu w tym punkcie;
- ρ oznacza gęstość płynu;
- g to przyspieszenie ziemskie;
- h jest wysokością punktu;
- C jest stałą.
Można to również wyrazić jako:
Założenia:
Aby skorzystać z prawa Bernoulliego, przed jego użyciem należy spełnić następujące założenia. Jeśli poniższe założenia nie są w pełni spełnione, poszukiwane rozwiązanie jest również przybliżeniem.
- Przepływ stały: W systemie przepływowym charakter płynu w żadnym punkcie nie zmienia się w czasie.
- Przepływ nieściśliwy: gęstość jest stała, gdy płyn jest gazem, ma zastosowanie liczba Macha (Ma) <0.3.
- Przepływ bez tarcia: efekt tarcia jest pomijalny, a efekt lepkości jest pomijany.
- Płyn przepływa wzdłuż linii prądu: płyn przepływ elementów wzdłuż linii prądu. Linie prądu nie przecinają się.
Rozszerzone czytanie: Silikonowy czujnik ciśnienia
Rozszerzone czytanie: Aplikacje czujników ciśnienia — polecane aplikacje branżowe
jak obliczyć natężenie przepływu w rurze?
Natężenie przepływu Q można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Q= A × v
w:
Q to natężenie przepływu, zwykle wyrażane w m³/s lub l/min.
A jest polem przekroju poprzecznego rury i można je obliczyć za pomocą wzoru π×(d/2)² (dla rur okrągłych), gdzie d jest średnicą rury.
v to średnia prędkość przepływu płynu w rurze, zwykle w m/s.
Aby więc obliczyć natężenie przepływu w rurze, należy znać średnicę rury i prędkość płynu.
jak obliczyć natężenie przepływu na podstawie ciśnienia?
Obliczanie przepływu bezpośrednio z ciśnienia jest bardziej skomplikowane, ponieważ na zależność między nimi wpływa wiele czynników. Takie jak rozmiar rury, lepkość płynu i chropowatość rury. Jednak pod pewnymi warunkami można zastosować następującą formułę:
Dla przepływu laminarnego (mały przepływ i płynny przepływ płynu):
Q=(πd^4△P)/ (128*μ *L)
w:
Q to przepływ.
d jest średnicą rury.
ΔP to różnica ciśnień w rurze.
μ to lepkość płynu.
L to długość rury.
W przypadku przepływów turbulentnych (przepływy szybsze i niestabilne) zależności są bardziej złożone i wymagają stosowania bardziej złożonych wzorów lub krzywych empirycznych.
Podsumowując, obliczenie przepływu bezpośrednio z ciśnienia wymaga uwzględnienia kilku czynników. W zastosowaniach praktycznych przepływomierze są często używane do bezpośredniego pomiaru przepływu lub do jego szacowania wykorzystuje się oprogramowanie i narzędzia symulacyjne.
Kalkulator natężenia przepływu i ciśnienia
Nasze narzędzia konwertujące ciśnienie i przepływ
Narzędzia do konwersji i obliczanie ciśnienia wartości. Pomóż użytkownikom wybrać odpowiedni czujniki ciśnienia i nadajniki!
Konwertery do konwersji i obliczania przepływu. Lub narzędzie obliczeniowe, które wymaga pomiaru przepływu w celu uzyskania innych parametrów pomiarowych. Pomóż użytkownikom wybrać odpowiedni czujnik przepływu i przetwornik!
Polecane przepływomierze
Rozszerzone czytanie: Czujnik ciśnienia o wysokiej temperaturze do 800°C
Dowiedz się więcej o zależności ciśnienia i natężenia przepływu
Jeśli nie możesz znaleźć odpowiedzi na swoje pytanie w naszym Natężeniu przepływu i ciśnieniu, zawsze możesz się z nami skontaktować, a wkrótce się z Tobą skontaktujemy.
Więcej rozwiązań do pomiaru przepływu i ciśnienia
Rozszerzone czytanie: Ceramiczny czujnik ciśnienia w najlepszej cenie
chińsko-inst oferuje ponad 50 przepływomierzy do pomiaru przepływu. Około 50% z nich to tzw ciśnienie różnicowe przepływomierze, 40% to czujnik przepływu cieczy, a 20% to ultradźwięki Przetwornik poziomu i przepływomierz masowy.
Duża róznorodność przepływomierze dostępne są opcje, takie jak bezpłatne próbki, płatne próbki.
Sino-Instrument to uznany na całym świecie dostawca i producent oprzyrządowania do pomiaru przepływu z siedzibą w Chinach.
Zapytanie o wycene
Wu Peng, urodzony w 1980 roku, jest bardzo szanowanym i utalentowanym inżynierem z dużym doświadczeniem w dziedzinie automatyki. Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu w branży Wu wniósł znaczący wkład zarówno w projekty akademickie, jak i inżynieryjne.
W trakcie swojej kariery Wu Peng brał udział w wielu krajowych i międzynarodowych projektach inżynieryjnych. Niektóre z jego najbardziej znaczących projektów obejmują opracowanie inteligentnego systemu sterowania dla rafinerii ropy naftowej, zaprojektowanie najnowocześniejszego rozproszonego systemu sterowania dla zakładów petrochemicznych oraz optymalizację algorytmów sterowania rurociągami gazu ziemnego.