Odată ce sistemul de conducte este identificat, există 2 tipuri principale de relații de presiune și debit în sistemul de conducte: Presiunea din sistemul de conducte va determina, în general, o creștere a debitului, dar relația exactă poate varia în funcție de sursele majore de rezistență din sistem. Pentru multe sisteme în care domină rezistența la frecare, relația dintre căderea de presiune și debit este pătratică.
În dinamica fluidelor, debitul și presiunea sunt doi parametri fundamentali care descriu modul în care fluidele (cum ar fi lichidele și gazele) se deplasează prin sisteme precum țevi, supape și pompe.
Pentru a înțelege relația dintre debit și presiune, trebuie să înțelegem ce sunt debitul și presiunea, cum să calculăm debitul din presiunea diferențială și ce debitmetre sunt utilizate.
Presiune vs debit vs diametrul conductei
Ce este Presiunea?
Presiune: se referă la forța exercitată de fluid pe unitatea de suprafață. Este notat cu simbolul P și este de obicei măsurat în unități precum Pascali (Pa), bare sau lire pe inch pătrat (psi).
Ce este Flow?
Debit: se referă la volumul de fluid care trece printr-o anumită suprafață sau punct pe unitatea de timp. Este adesea reprezentat de simbolul Q și măsurat în mod obișnuit în unități, cum ar fi litri pe minut (L/min) sau metri cubi pe oră (m^3/h).
Debitul este, de asemenea, împărțit în debit masic și debit volumic. Când cantitatea de fluid este exprimată în volum, se numește debit volumic. Când cantitatea de fluid este exprimată prin masă, se numește fluxul de masă.
Lectură extinsă: Debitul masic vs debitul volumetric
Ce este diametrul conductei?
Diametrul țevii înseamnă că, atunci când peretele țevii este relativ subțire, diametrul exterior al țevii este aproape același cu diametrul interior al țevii. Deci valoarea medie a diametrului exterior al țevii și a diametrului interior al țevii este luată ca diametrul țevii.
De obicei se referă la materialul sintetic general sau la țeavă metalică. Și când diametrul interior este mare, valoarea medie a diametrului interior și a diametrului exterior este luată ca diametrul țevii.
Pe baza sistemului metric (mm), se numește DN (unitate metrică).
Presiunea afectează debitul?
Da, presiunea afectează debitul. Dar acest efect este afectat de mulți factori, cum ar fi rezistența sistemului, modelul de curgere, proprietățile fluidului etc. La proiectarea și operarea sistemelor de fluide, acești factori trebuie să fie luați în considerare pentru a asigura funcționarea eficientă și sigură a fluidului. sistem.
relația debitului și a presiunii
În primul rând, debit = debit × diametrul interior al conductei × diametrul interior al conductei × π÷4. Prin urmare, debitul și debitul cunosc practic unul pentru a calcula celălalt parametru.
Dar dacă se cunosc diametrul conductei D și presiunea P în conductă, se poate calcula debitul?
Răspunsul este: nu este încă posibil să găsim viteza de curgere și debitul fluidului din conductă.
Vă imaginați că există o supapă la capătul țevii. Când este închis, există presiune P în tub. Debitul în tub este zero.
Prin urmare: Debitul în conductă nu este determinat de presiunea din conductă, ci de cadere de presiune gradient de-a lungul conductei. Prin urmare, este necesar să se indice lungimea conductei și diferența de presiune dintre cele două capete ale conductei pentru a găsi debitul și debitul conductei.
Lectură extinsă: Debitmetru cu baterii magnetice
Dacă îl priviți din punct de vedere al analizei calitative. Relația dintre presiune și debit în conductă este proporțională. Adică, cu cât presiunea este mai mare, cu atât debitul este mai mare. Debitul este egal cu viteza înmulțită cu secțiunea.
Pentru orice secțiune a conductei, presiunea vine doar de la un capăt. Adică, direcția este unidirecțională. Când ieșirea în direcția presiunii este închisă (ropa închisă). Lichidul din tub este interzis. Odată ce ieșirea se deschide. Debitul său depinde de presiunea din conductă.
Lectură extinsă: Traductoare de presiune de mare precizie
Pentru analiza cantitativă, puteți utiliza experimente cu modele hidraulice. Instalați manometre, debitmetre sau măsurați capacitatea de trecere. Pentru debitul conductei de presiune, acesta poate fi, de asemenea, calculat. Etapele de calcul sunt după cum urmează:
- Calculați rezistența specifică S a conductei. Dacă este o țeavă veche din fontă sau țeavă veche de oțel. Rezistența specifică a conductei poate fi calculată prin formula Sheverev s=0.001736/d^5.3 sau s=10.3n2/d^5.33. Sau verificați formularul relevant;
- Determinați diferența de cap de lucru H=P/(ρg) la ambele capete ale conductei. Dacă există o picătură orizontală h (referitor la începutul conductei mai mare decât capătul cu h).
Atunci H=P/(ρg)+h
În formula: H: ia m ca unitate;
P: este diferența de presiune dintre cele două capete ale conductei (nu presiunea unei anumite secțiuni).
P este în Pa; - Calculați debitul Q: Q = (H/sL)^(1/2)
- Debitul V=4Q/(3.1416 * d^2)
- În formula: Q —— debit în m^3/s;
- H —— Diferența de cap între începutul și sfârșitul conductei, în m;
- L —— Lungimea de la începutul până la capătul conductei, în m.
Lectură extinsă: Debitmetru de apă cu ultrasunete cu inserție - Proiectat pentru irigații agricole, managementul grădinii
Lectură extinsă: Debitmetre de înaltă presiune pentru lichide-abur-gaz
Formula pentru debit și presiune
Menționați presiunea și debitul. Cred că mulți oameni se vor gândi ecuația lui Bernoulli.
Daniel Bernoulli a propus pentru prima dată în 1726: „În curenții de apă sau de aer, dacă viteza este mică, presiunea este mare. Dacă viteza este mare, presiunea este mică”. Îl numim „Principiul lui Bernoulli”.
Acesta este principiul de bază al hidraulicii înainte de stabilirea ecuației teoriei continuum a mecanicii fluidelor. Esența sa este conservarea energiei mecanice fluide. Adică: energie cinetică + energia potențială gravitațională + energia potențială a presiunii = constantă.
Lectură extinsă: Tipuri de debitmetre de fluide
Trebuie să fii conștient de asta. Deoarece ecuația Bernoulli este derivată din conservarea energiei mecanice. Prin urmare, este potrivit doar pentru fluide ideale cu vâscozitate neglijabilă și incompresibile.
Principiul lui Bernoulli este adesea exprimat astfel:
Această formulă se numește ecuația lui Bernoulli.
Unde:
- p este presiunea unui anumit punct din fluid;
- v este viteza de curgere a fluidului în acel punct;
- ρ este densitatea fluidului;
- g este accelerația gravitației;
- h este înălțimea punctului;
- C este o constantă.
De asemenea, poate fi exprimat ca:
Ipoteze:
Pentru a utiliza legea lui Bernoulli, trebuie îndeplinite următoarele ipoteze înainte de a putea fi utilizată. Dacă următoarele ipoteze nu sunt pe deplin îndeplinite, soluția căutată este și o aproximare.
- Debit constant: într-un sistem de curgere, natura fluidului în orice moment nu se schimbă în timp.
- Curgerea incompresibilă: densitatea este constantă, când fluidul este un gaz, este aplicabil numărul Mach (Ma)<0.3.
- Flux fără frecare: efectul de frecare este neglijabil, iar efectul vâscos este neglijat.
- Fluidul curge de-a lungul liniilor de curgere: fluid curge elemente de-a lungul liniilor de curgere. Fluxurile nu se intersectează.
Lectură extinsă: Senzor de presiune din silicon
Lectură extinsă: Aplicații pentru senzori de presiune - Aplicații industriale prezentate
Cum se calculează debitul în conductă?
Debitul Q poate fi calculat folosind următoarea formulă:
Q= A × v
în:
Q este debitul, de obicei exprimat în m³/s sau L/min.
A este aria secțiunii transversale a țevii și poate fi calculată folosind formula π×(d/2)² (pentru țevi circulare), unde d este diametrul țevii.
v este viteza medie de curgere a fluidului în conductă, de obicei în m/s.
Deci, pentru a calcula debitul într-o țeavă, trebuie să cunoașteți diametrul țevii și viteza fluidului.
Cum se calculează debitul din presiune?
Calcularea debitului direct din presiune este mai complicată deoarece relația dintre ele este afectată de mulți factori. Cum ar fi dimensiunea țevii, vâscozitatea fluidului și rugozitatea țevii. Dar în anumite condiții specifice, se poate folosi următoarea formulă:
Pentru flux laminar (debit lent și curgere lină de fluid):
Q=(πd^4△P)/ (128*μ *L)
în:
Q este flux.
d este diametrul conductei.
ΔP este diferența de presiune pe țeavă.
μ este vâscozitatea fluidului.
L este lungimea conductei.
Pentru curgerile turbulente (curgerile mai rapide și curgerea fluidelor instabile), relațiile sunt mai complexe și necesită utilizarea unor formule sau curbe empirice mai complexe.
Pe scurt, calcularea debitului direct din presiune necesită luarea în considerare a mai multor factori. În aplicațiile practice, debitmetrele sunt adesea folosite pentru a măsura direct debitul, sau software și instrumente de simulare sunt folosite pentru a-l estima.
Calculator debit și presiune
Instrumentele noastre de conversie pentru presiune și debit
Instrumente pentru conversie și calcularea presiunii valorile. Ajutați utilizatorii să aleagă potrivit senzori de presiune și emițătoare!
Convertizoare pentru conversia si calculul debitului. Sau un instrument de calcul care necesită măsurarea debitului pentru a obține alți parametri de măsurare. Ajutați utilizatorii să aleagă senzorul de debit și transmițătorul potrivite!
Debitmetre prezentate
Lectură extinsă: Senzor de presiune de până la 800°C la temperatură ridicată
Aflați mai multe despre relația dintre presiune și debit
Dacă nu puteți găsi un răspuns la întrebarea dvs. în Debitul și Presiunea noastră, ne puteți contacta oricând și vă vom fi alături în scurt timp.
Mai multe soluții de măsurare a debitului și a presiunii
Lectură extinsă: Cel mai bun preț senzor de presiune ceramic
Sino-Inst oferă peste 50 de debitmetre pentru măsurarea debitului. Aproximativ 50% dintre acestea sunt presiune diferențială debitmetre, 40% este senzorul de debit de lichid și 20% sunt cu ultrasunete Transmițător nivel și debitmetrul masic.
O larga varietate de debitmetre sunt disponibile opțiuni pentru dvs., cum ar fi mostre gratuite, mostre plătite.
Sino-Instrument este un furnizor și producător recunoscut la nivel mondial de instrumente de măsurare a debitului, situat în China.
Cere o cotatie
Wu Peng, născut în 1980, este un inginer bărbat foarte respectat și realizat, cu o vastă experiență în domeniul automatizării. Cu peste 20 de ani de experiență în industrie, Wu a adus contribuții semnificative atât la proiectele academice, cât și la proiecte de inginerie.
De-a lungul carierei sale, Wu Peng a participat la numeroase proiecte de inginerie naționale și internaționale. Unele dintre cele mai notabile proiecte ale sale includ dezvoltarea unui sistem de control inteligent pentru rafinăriile de petrol, proiectarea unui sistem de control distribuit de ultimă oră pentru uzinele petrochimice și optimizarea algoritmilor de control pentru conductele de gaze naturale.